熱處理是機械零件和工模具製造過程中的重要工序之一。大體來說，它可以保證和提高工件的各種性能 ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態，以利於進行各種冷、熱加工。
工具/原料
交通行業，軸承行業，軋輥行業
塗層硬質合金刀具，陶瓷刀具，立方氮化硼刀具BN-S20材質
方法/步驟
一、採用熱處理工藝的常見行業
（1）交通行業（如汽車）
汽車行業為了使汽車零部件在使用過程中獲得較高的硬度，較好的耐磨性和抗疲勞性，常採用熱處理工藝來增加汽車主要零部件的使用性能，其中經過熱處理的工件有汽車驅動橋的差速器齒輪，變速器軸齒類零件，轉向器軸齒件，發動機活塞銷和齒輪零件等。
如加工汽車齒輪的工藝路線是：下料--改鍛成齒輪毛坯—正火--粗車外圓內孔及端面(按標準留加工餘量)--調質熱處理(淬火+高溫回火)--精車外圓內孔及端面(到成活尺寸)--制齒(齒面留磨量)--齒部感應加熱表淬或滲碳淬火--齒面磨削加工--驗收交活。
汽車齒輪經過熱處理後的表面硬度在HRC58-63，心部硬度在HRC33-45。
（2）軸承行業
軸承廣泛應用於礦山機械、工程機械、紡織、軋鋼、農機、冶金，風電等行業，如礦山機械中的軸承工作環境很差，所以通過熱處理提高軸承的使用性能，獲得良好的耐磨性，抗衝擊性和耐腐蝕性。
如迴轉支承軸承（42CrMo材質）的軸承加工工藝：下料→鍛件→車加工→檢測→熱處理（如軸承滾道表面中頻淬火+回火）→磨加工→檢測→調質→ 細磨→精磨→檢驗。
軸承經過熱處理後的硬度在HRC45以上。
（3）軋輥行業
常見的軋輥分類：軋輥按材質類別分為鑄鋼軋輥、鑄鐵軋輥和鍛造軋輥三大類，按工作狀態分為熱軋輥和冷軋輥。
1）鍛鋼軋輥：鍛鋼軋輥根據材質和用途的不同，進行不同的熱處理。中碳鋼(0.35%～0.65%C)軋輥一般經正火回火或調質處理後用作熱軋的初軋輥、粗軋輥和支承輥。處理後的輥身硬度可達HSD80（相當於HRC60）；高碳鋼(0.7%～1.0%C)軋輥可經正火回火處理或調質處理後用作支承輥。當支承輥輥身硬度要求很高時則需用淬火回火處理，淬火回火後的硬度可達HSD70-80（相當於HRC50-60），淬硬層深度小於50mm。
2）鑄鐵軋輥：普遍採用退火、正火和回火等工藝，其中退火主要是消除內應力，正火的目的是增加基體中的珠光體或索氏體組織的數目和彌散度，從而提高鑄鐵軋輥的強度、硬度、耐磨性，並保持一定的塑性與韌性。
3）合金鑄鋼軋輥：常採用退火（如球化退火）和淬火等工藝，採用球化退火是為了改善軋輥的切削性能，提高切削效率併為後續的淬火處理做好相應的組織準備；淬火是為了使軋輥工作層獲得良好的適用組織，充分發揮合金元素在軋輥中的作用，提高輥身工作層的硬度及耐磨性。
如冷軋工作輥（鍛鋼）的加工工藝：鍛造→球化退火→粗加工→調質（淬火＋高溫回火）→半精加工→探傷檢測→預熱處理→ 雙頻淬火→冷處理→低溫回火→精加工→硬度、超聲波及金相→包裝出廠 。
軋輥經過熱處理後的硬度一般在HSD60以上（相當於HRC45以上）。
二、熱後硬車加工工件如何選擇刀具
經過熱處理後的工件需要精加工，來提高被加工工件的表面粗糙度和完成圖紙要求尺寸，由於被加工工件硬度較高，比較難加工，所以在選擇刀具材料時必須選擇高性能，高質量的刀具材料。俗話說“工欲善其事，必先利其器”，刀具的重要性是貫穿機械行業工作始末的，選用了適合的高質量的刀具帶來的不僅是工件的完成，更能大大的提高工作效率，節省加工成本。目前，硬車加工熱處理後的工件的刀具材料有塗層硬質合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。
（1）塗層硬質合金刀具：是在韌性較好的硬質合金刀具表面塗覆一層較薄的耐磨材料，與硬質合金刀具相比硬度得到提高，耐磨性，耐高溫性能得到提高，使用壽命高於硬質合金刀具。但由於表面耐磨層較薄，如果表面耐磨材料使用完之後，性能就與未塗層的硬質合金刀具一樣磨損加劇，影響加工效率，增加刀具成本。
（2）陶瓷刀具：陶瓷刀具的硬度高於硬質合金刀具，適合加工HRC45-55之間的工件，由於脆性大，比較適合精加工工序和小進給量加工，並且儘量避免斷續切削，如遇到大型鑄造或鍛造件（如軋輥），表面不規整的工件一上去就崩刀，不建議使用。
（3）立方氮化硼刀具：立方氮化硼刀具與硬質合金刀具相比硬度高，耐磨性好；與陶瓷刀具相比抗衝擊性好。尤其是我國非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質，與傳統的立方氮化硼刀具相比增加了韌性，非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質不僅可以斷續切削，而且耐磨性和抗衝擊性兼優，加工工件精度可達Ra0.8,加工強斷續齒面刀片正常磨損，不破裂不崩刀。
以下簡單介紹一下非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質加工熱處理後的工件的案例。
三、非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質加工大型齒輪齒面（強斷續切削）案例：
加工材質：齒輪鋼，硬度：HRC60，切削參數：吃刀深度：ap=2.5mm，進給量：Fr=0.12mm/r，切削線速度：Vc=90m/min，切削狀態：乾式切削。加工效果:在非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質的切削速度是陶瓷刀片的一倍的情況下，刀具壽命是陶瓷刀片的15倍，即提高了切削效率，又節省的刀具費用，並且刀具磨損是正常磨損，而不是人們所擔心的刀片崩損。
四、非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質加工高速鋼軋輥的案例：
硬度：HSD90（相當於HRC64），切削參數： Fr=0.2mm/r，Vc=50m/min.加工效果：非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質的加工節拍是某品牌硬質合金刀具的六分之一的情況下，單刃壽命是硬質合金刀具的8倍，既提高了加工效率，有降低了加工成本。
六、總結
熱後硬車工件本身硬度高難加工，曾一度受到限制，無法更好的實現高效率低成本的加工。這對於刀具行業來說，只有研製出耐磨性和抗衝擊性兼具的刀具材料才能更好的佔領市場，並且推動機械製造廠的發展。
