调质热处理是一种通过加热、保温和冷却过程来改善金属材料性能和显微组织的热处理方法。这种方法通常包括两个主要步骤：淬火和高温回火。
淬火
淬火是将材料加热到适当的温度（通常是材料的相变温度以上），然后迅速冷却，通常是在水、油或其他冷却介质中。这个过程会产生硬而脆的马氏体组织。淬火的主要目的是提高材料的硬度和强度。
高温回火
淬火后的材料会非常硬且脆，不适合大多数应用。因此，接下来进行高温回火处理，即将材料加热到低于临界点的温度，并保持一段时间，然后冷却。高温回火的主要目的是减少淬火产生的内应力，提高材料的韧性和塑性，同时保持一定的硬度和强度。
调质热处理后的材料通常具有回火索氏体组织，其机械性能优于相同硬度的正火索氏体组织。这种处理方法广泛应用于制造高强度、高韧性要求的零件，例如齿轮、轴、连杆、螺栓等。
具体应用示例
双液淬火：将精加工好的轴的键槽台阶加热到820°C~840°C，保持10分钟，然后放入10%食盐水溶液冷却7~8秒，最后在空气中冷却到常温。
高温回火：经过双液淬火后冷却到常温的轴的键槽台阶再用氧气-乙炔火焰加热到500°C~540°C，保持10分钟，最后在空气中冷却到常温。
关键环节和注意事项
温度控制：在调质热处理工艺中，温度控制是非常关键的环节。温度过高或过低都会对材料的性能产生影响。因此，在热处理过程中需要严格控制加热、浸泡、冷却及退火的温度和时间，以保证材料的性能达到最优状态。
冷却选材：不同材料的冷却介质要根据其不同的材料性质做出不同的选择，以确保材料达到理想的淬火效果。
温度检测：在热处理过程中，需要实时检测材料的温度和表面温度，以确保温度符合工艺要求，同时还需要排除温度传感器的干扰，并进行误差校正。
表面处理和清洗：调质处理前的表面处理和清洗也非常重要，可以去除表面杂质和氧化层，提高材料的表面质量和热处理效果。
调质热处理是一种非常有效的金属热处理方法，通过精确控制加热和冷却过程，可以获得理想的材料性能和显微组织，从而满足各种复杂的工作条件和要求。