Термической обработкой металлов и сплавов называется процесс изменения внутреннего строения (структуры) металлов и сплавов путем нагрева, выдержки и последующего охлаждения с целью получения металлов и сплавов с необходимыми свойствами.
Термической обработке подвергают заготовки (кованые, штампованные, литые и др.) и готовые детали. Заготовки подвергают термической обработке в целях улучшения их структуры и снижения твердости,обрабатываемой детали – для придания им необходимых свойств: твердости, прочности, износостойкости, упругости и др.
Термическая обработка применялась с давних времен, но сущность изменений, происходящих при нагреве и охлаждении сплавов, и, следовательно, умение управлять ими и получать нужные результаты были изучены недавно.
Д. К. Чернов, работая на Обуховском заводе над изучением орудийных сталей, обнаружил ряд изменений в стали при ее нагревании и охлаждении, которые не были замечены металлургами до него. Наблюдая за раскаленными заготовками стали, он неоднократно замечал, что при определенных температурах в металле происходят какие-то внутренние превращения (изменения). Об этом можно было судить по двум признакам: в определенный момент цвет охлаждаемой стали становился на несколько мгновений ярче, и в это же время от стали интенсивно отскакивала окалина. Он открыл две температуры, которые оказывали решающее значение на строение и свойства охлажденной стали.
Д. К. Чернов назвал эти температуры критическими точками и обозначил буквами А и В. В настоящее время эти точки обозначают и . Одна критическая точка соответствовала темно-вишневому калению, т.е. 723º С (точка А), а вторая – красному калению – около 800º С (точка В).
Это открытие Д. К. Чернова имеет мировое значение. Практически он значит, что для получения высоких механических свойств сталь следует нагревать до точки В или несколько выше, а затем охладить.
Последующие исследования ряда учёных подтвердили существование критических точек и превращений в стали, которые впервые объяснил Д. К. Чернов.
Изменяя температуру и продолжительность нагрева, температуру и продолжительность выдержки и скорость охлаждения, можно сообщить стали одного и того же химического состава самые разнообразные свойства, т.е. делать её твёрдой или мягкой, в различной степени пластичной, хрупкой и т.п. Совокупность этих условий называется режимом термической обработки.
Виды термической обработки: