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淬火冷却速度 淬火冷却介质选择的原则： （a）为保证获得马氏体组织，要求V冷却≥V临界； （b）为保证零件不因淬火应力而开裂，要求V冷却不应太大，应该选择合适的冷却介质。 水： 主要用于形状简单、截面较大的碳钢零件的淬火。油： 一般用作合金钢和某些小型复杂碳素钢件的淬火。 盐浴：为了减少零件淬火时的变形，盐浴也常用作淬火介质，主要用于分级淬火和等温淬火。 水溶性聚合物淬火介质，和淬火油改性添加剂：采用有机物和无机物等配制而成的，由于冷却能力可调整，使用中介质浓度可简便测定，有减少变形、防止淬裂，不锈蚀、免清洗、 无味、无烟雾、不着火，使用温度高，环保、少无污染，正常消耗是传统油淬火的40%等特点，因而在国内外已普及推广应用。 2钢的热处理 4. 回火 回火是把淬火后的金属制件重新加热到某一温度，保温一段时间，然后置于空气或油中冷却的热处理工艺。 回火的目的：为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低金属材料的淬性，使它具有一定的韧性。 根据加热温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。 2钢的热处理 （1）低温回火：回火温度为150～250℃。回火的目的是获得回火马氏体组织，可降低应力和脆性，使钢具有高的硬度、强度和耐磨性。低温回火一般用来处理要求高硬度和高耐磨性的工件，如刀具、量具、滚动轴承和渗碳件等。（HRC≥60） （2）中温回火：回火温度为350～500℃。回火的目的是获得回火屈氏体，具备高的弹性极限和韧性，并保持一定的硬度，主要用于各种弹簧，锻模、压铸模等模具。（35≤HRC≤45） （3）高温回火：回火温度为500～650℃。回火的目的是得到回火索氏体组织，具备良好的综合机械性能（较高的强度、塑性、韧性）。 2钢的热处理 5. 调质处理 淬火后再经高温回火的热处理工艺，称为调质处理。一般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件，都要经过调质处理。 2钢的热处理 热处理方式 定义 作用 退火 将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却。 降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向使金属内部组织达到或接近平衡状态。 正火 将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却。 正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。 淬火 将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。 使钢件变硬，但同时变脆。 回火 将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。 为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却。 调质 淬火+回火 获得一定的强度和韧性 2钢的热处理 固态相变 通过热处理中的加热和冷却过程使合金产生固态相变，从而合金组织发生变化，最终导致材料性能产生变化。 材料科学研究中的固态相变主要是指温度改变而产生的相变。固态相变主要包括三种基本变化：1）晶体结构的变化；2）化学成分的变化；3）有序程度的变化。一种相变可同时包括一种、两种或三种变化。 2钢的热处理 加热时钢的组织转变 1、奥氏体的形成 钢在加热时奥氏体的形成过程又称为奥氏体化。以共析钢的奥氏体形成过程为例。 2钢的热处理 2、奥氏体晶粒大小及其控制 1）晶粒大小的表示方法 晶粒大小广泛采用的是与标准金相图片（标准评级 图）相比较的方法来评定晶粒大小的级别。通常将晶粒 大小分为8级，1级最粗，8级最细。通常1～4级为粗晶粒 度，5～8级为细晶粒度。 2）奥氏体晶粒大小的控制 加热温度与保温时间 加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大， 因为这与原子扩散密切相关。 2钢的热处理 合金元素Ti、Zr、V、Nb、Al等，当其形成弥散稳 定的碳化物和氮化物时，由于分布在晶界上，因而阻碍 晶界的迁移，阻止奥氏体晶粒长大，有利于得到细晶粒 钢。Mn和P是促进奥氏体晶粒长大的元素。 加热速度 加热速度越快，可获得细小的起始晶粒。 钢的化学成分 碳全部溶于奥氏体时，随奥氏体中含碳量的增加， 晶粒长大倾向增大。 2钢的热处理 合金元素在钢中的作用 镍：增加强韧性、耐蚀性、耐磨性、弹性细述和低温冲击抵抗性 铬：增加耐磨性、耐蚀性及高温强度 钨：增加耐磨性及高温强度、硬度 硅：增加耐热性、耐蚀性；低合金钢之强度增加，增加电磁气性质 锰：高温之抗拉强度、硬度增加，防止因硫而产生的脆性 钼：作用与钨相同，但效果大两倍 钴：增加硬度与磁性 钒：增加韧性、耐