【正文】 大；油淬財(cái)不一定能保證淬透。 (3)預(yù)冷淬火 將加熱好的工件取出，在空氣中預(yù)冷一定時(shí)間，使上件的溫度降低一些（主要是讓壁薄，尖角處的溫度降低一些），再進(jìn)行淬火。這種淬火方法叫等溫淬火。冷處理時(shí)只要心部達(dá)到冷處理溫度即可。 ? 鋼的淬透性不僅影響工件淬火后的機(jī)械性能，而且標(biāo)志著它的熱處理工藝性能的好壞．淬透性愈高，愈易得馬氏體組織。反之，越小 . ? 第五節(jié) 鋼的回火 ? 將淬火鋼重新加熱至 A1以下的某一溫度，經(jīng)過(guò)保溫后，以一定的方法冷卻到室溫的操作方法稱(chēng)作回火。 ? 含碳量低于 ％的淬火鋼，在回火過(guò)程中馬氏體中的過(guò)飽和碳直接以滲碳體形式逐漸析出來(lái)。殘余奧氏體是不穩(wěn)定組織，因此在回火時(shí)，殘余奧氏體必然轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的組織。其組織形態(tài)，仍保持著原有馬氏體針狀形態(tài)的過(guò)飽和 a 固溶體，并在 a 固溶體上分布著高彌散度的碳化物。隨著回火溫度的升高，其強(qiáng)度、硬度降低，塑性、韌性提高。這種淬火加高溫回火的熱處理方法稱(chēng)作“調(diào)質(zhì)處理”。第一類(lèi)回火脆性，不受回火后冷卻速度的影響，故又稱(chēng)“不可逆回火脆性”。它主要適用于各種彈性元件及受沖擊工模具的回火。它是由粒狀滲碳體和再結(jié)晶后的鐵素體組成，其中鐵素體已呈多邊形。在 200~300 ℃ 回火時(shí) ,是殘余奧氏體的分解 。因此，對(duì)合金鋼來(lái)說(shuō) ,馬氏體分解過(guò)程要持續(xù)到更高溫度才基本結(jié)束。高碳針狀馬氏體在低于 250 ℃ 溫度回火時(shí)，馬樂(lè)體中過(guò)飽和的碳以尺寸極其微細(xì)的薄片 碳化物（化學(xué)成分接近 Fe 3 C ）形態(tài)析出，彌散地分布在馬氏體針內(nèi) ,使馬氏體的碳濃度降低，正方度 c / a 減小，晶格畸變程度減輕。工件小比工件大冷得快，同一工件薄截面比厚截面冷得快。為比較各種鋼的淬透性大小，常把各種鋼心部能淬透的最大直徑稱(chēng)為該鋼的臨界淬透直徑用 D c表示。生產(chǎn)中，一般不低于 80 ℃ 。因?yàn)榇慊饻囟容^高，增加奧氏體的穩(wěn)定性。大截面工件，按照工件心部冷到 300 350 ℃ 的要求，在水中停留的時(shí)間以每毫米 1 . 53 秒估算。 ? 3 ．淬火冷卻方法 ? 為實(shí)現(xiàn)淬火目的又能最大限度地減小變形和開(kāi)裂 ,除正確進(jìn)行加熱和合適的合理選擇冷卻介質(zhì)外 ,還必須根據(jù)工件的化學(xué)成分、形狀、大小和技術(shù)要求選擇淬火冷卻方法。 ? (5)硝鹽浴 ? 硝鹽浴的冷卻能力小于堿浴，在高溫區(qū)的冷卻能力略小于油。 ? (1)水和鹽水溶液 ? 其優(yōu)點(diǎn)是龍 500~650 ℃ 范圍內(nèi)冷卻速度快。 ? 此外，在具體選擇時(shí)還必須考慮工件的形狀和大小、所選擇的冷卻介質(zhì)和原始組織及其狀態(tài)等因素。亞共析鋼淬火加熱溫度一般應(yīng)在 AC3以上 30~50 ℃ ，淬火后的組織為均勻的馬氏體。淬火組織中的殘留奧氏體對(duì)工件淬火時(shí)的變形、開(kāi)裂及其機(jī)械性能有相當(dāng)?shù)挠绊憽? ? (4)馬氏體的比容 ? 在鋼的組織中，馬氏體具有最大的比容，且含碳量愈高，兩者相差愈大，因此淬火前后工件體積變化也愈大。此外，原始奧氏體的晶粒愈細(xì)，得到的細(xì)小馬氏體強(qiáng)度愈高。馬氏體形成溫度低，則易于形成針狀馬氏體。同一奧氏體晶粒內(nèi)，可以形成位向不同的多個(gè)馬氏體束，束與束之間的位向差別較大。 .淬火后，一般獲得最高的硬度，如配以不同的溫度回火，可以大幅度地提高鋼的強(qiáng)度、韌性及疲勞強(qiáng)度，并可獲得這些性能之間的各種配合，以滿足不同的使用要求。 ? ％的鍛件的退火處理 ? 六、退火與正火的選擇 ? 由于退火與正火的目的大致相同，多數(shù)都是作為預(yù)備熱處理，在生產(chǎn)上有時(shí)可以相互代替 .在實(shí)際生產(chǎn)中如何進(jìn)行選擇，可以從以下幾方面進(jìn)行考慮 : 1 .從改善切削加工性能方面考慮 ? 鋼的硬度在 HB160~230 范圍內(nèi) ,組織中沒(méi)有大塊柔韌的鐵素體時(shí)，切削加工比較方便。 ? 去應(yīng)力退火的工藝是將鋼件加熱至 A1以下，一般為 5 00~650℃ ，經(jīng)一段時(shí)間 (24)小時(shí)的保溫，然后緩慢冷卻至 300 ℃ 以下出爐。 ? ? 完全退火的生產(chǎn)周期長(zhǎng)，特別對(duì)于某些奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼，其退火工藝往在需要幾十小時(shí)，如果在珠光體形成溫度進(jìn)行奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變處理，這樣做可在等溫 ? 處理的前后稍快地進(jìn)行冷卻，以便縮短整個(gè)退火周期，而且所獲得的組織也比較均勻。 ? 由于過(guò)共析鋼經(jīng)軋制、鍛造空冷后，組織中會(huì)出現(xiàn)層片狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體。高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱是為了使合金元素得到充分的擴(kuò)散，從而消除枝晶偏析。 ? 珠光體并非全是片狀的。 ? ? 共析鋼在 A1以下高溫轉(zhuǎn)變區(qū)域中，奧氏體將全轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。 ? 2 .影響珠光體形成的因素 ? 珠光體轉(zhuǎn)變是擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，其轉(zhuǎn)變過(guò)程是通過(guò)形核和長(zhǎng)大完成的，故一切影響原子擴(kuò)散和形核、長(zhǎng)大的因素都將影響珠光體的形成。 ? 奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變，和其它相變一樣也是一個(gè)形核和核長(zhǎng)大的過(guò)程。 ? ,降低硬度 ,便于切削加工 。其性能特點(diǎn)是硬度高，脆性大 . 含碳量較低（ ％ )的低碳馬氏體，其空間形態(tài)為一束束相互平行的細(xì)條狀，又稱(chēng)條狀馬氏體。 F e F e??? ? ? 馬氏體中的含碳量就是原奧氏體中的含碳量。盡管連續(xù)冷卻時(shí)，過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變規(guī)律并無(wú)根本的改變，而且也可以利用等溫轉(zhuǎn)變曲線粗略地估計(jì)連續(xù)冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變，但畢竟與等溫過(guò)程不同。 ? (2)奧氏體等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程，必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能完成。 ? 2 ．奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能 ? 將奧氏體過(guò)冷至（ A 1~MS ）溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行等溫轉(zhuǎn) 變。因?yàn)殡S著含碳量增加，碳在奧氏體中的擴(kuò)散速度增加。 ? 2 .影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素 ? 奧氏體晶粒長(zhǎng)大是個(gè)自發(fā)過(guò)程 ,不同的外界因素可以在不同程度上促進(jìn)或抑制其長(zhǎng)大過(guò)程的進(jìn)行。對(duì)同一成分的鋼，原始組織越細(xì)，相界面越多，形成奧氏體晶核的基地越多，轉(zhuǎn)變速度就越快。 ? 鋼中的合金元素除鈷外，大多數(shù)合金元素都會(huì)減慢碳在奧氏休中的擴(kuò)散速度，大大延緩了奧氏體的形成速度。因此，鋼在加熱時(shí)需要一定的保溫時(shí)間。這就有利于鐵原子的擴(kuò)散和碳原子的擴(kuò)散和聚集，為新相奧氏體形核提供了良好的條件，奧氏體晶核形成后，其長(zhǎng)大在兩個(gè)方向上進(jìn)行。加熱速度愈大，其臨界溫度升高愈多，反之，冷卻速度愈大，則臨界溫度也降低愈多。而在實(shí)際生產(chǎn)中，其組織轉(zhuǎn)變溫度隨加熱或冷卻速度的變化而變化的。因?yàn)?，相界面處約原子是按鐵素體與滲碳沐兩種晶格的過(guò)渡結(jié)構(gòu)排列著，很不規(guī)則，原子偏離平衡位置處于畸變而具有較高能量狀態(tài)。 ? 在剛形成的奧氏體晶粒中，由于原來(lái)是滲碳體片層的地方比原來(lái)是鐵素體片層地方的碳濃度要高些，碳原子的擴(kuò)散就需要一定的時(shí)間，最后才能得到均勻的奧氏體晶粒。高溫快速加熱時(shí)，由于奧氏體形成時(shí)間極短，又加之隨著溫度的升高形核率的增加遠(yuǎn)大于其長(zhǎng)大線速度的增加，所以只要正確地控制加熱時(shí)間，盡管加熱溫度很高依然可以得到細(xì)晶粒的組織 . 2 .碳和合金元素的影響 鋼中的含碳量越高，滲碳體的數(shù)量越多，鐵素體與滲碳體的相界面也越多，使奧氏體生核的基地增多，從而使奧氏體形成的速度加快。奧氏體均勻化過(guò)程，除了碳的均勻化外，還包括合金元素的均勻化過(guò)程 .由于合金元素在鋼中的擴(kuò)散速度大大落后于碳的擴(kuò)散速度，所以合金鋼奧氏體均勻化所需的時(shí)間比碳鋼長(zhǎng)得多 . ? ? 新相奧氏體晶核大多在鐵素體與滲碳體相界面上形成。為了測(cè)定鋼在加熱時(shí)的晶粒長(zhǎng)大傾向和實(shí)際形成奧氏體晶粒的尺寸，將鋼加熱至 930 ℃ 的奧氏體晶粒度分為八級(jí) , 1~4 級(jí)為粗晶粒 ,5~8 級(jí)為細(xì)晶粒。 ? (3)含碳量的影響 ? 奧氏體的晶粒長(zhǎng)大傾向隨鋼中含碳量的增加而增大。通常，把曲線稱(chēng)“ c ”曲線或稱(chēng)“ s ”曲線。鋼的成分不同，等溫溫度不同，孕育期長(zhǎng)短也各不相同。 ? 二、奧氏休在連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 ? 等溫轉(zhuǎn)變曲線反映了過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變規(guī)律，但是，實(shí)際生產(chǎn)中熱處理的冷卻過(guò)程多是連續(xù)冷卻，如爐冷、空冷、油冷、水冷等。 ? 低溫轉(zhuǎn)變（馬氏體轉(zhuǎn)變） 當(dāng)奧氏體以大于臨界冷卻速度 (與鼻子相切 )連續(xù)冷卻至 Ms 點(diǎn)（共析鈉為 2 30℃ )以下時(shí) ,過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為馬氏體 .由于轉(zhuǎn)變溫度很低，過(guò)冷度很大、鐵原子和碳原子的護(hù)散被抑制，奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變只發(fā)生 的晶格改變而沒(méi)有碳原子的擴(kuò)散，因此這種轉(zhuǎn)變也稱(chēng)非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變 。其空間形態(tài)為薄片狀，在顯微鏡下呈針?lè)ɑ蛑袢~狀）又稱(chēng)針狀馬氏體。退火與正火的目的大致相同，主要是 : ? 。故珠光體轉(zhuǎn)變是擴(kuò)散型的相變。 ? 珠光休轉(zhuǎn)變隨著轉(zhuǎn)變條件不同，既可以在同一奧氏體晶粒內(nèi)形成很多個(gè)珠光體團(tuán)，也可以出現(xiàn)一個(gè)珠光體團(tuán)和一直擴(kuò)展到好幾個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)的情況。此外等溫轉(zhuǎn)變，將減慢珠光體的形成速度。轉(zhuǎn)變溫度愈低，則片層愈薄，片的長(zhǎng)度也愈短，平直度也愈差，組織更為細(xì)小。 ? 1 .擴(kuò)散退火 ? 合金鑄錠及大型鑄件在鑄造結(jié)晶討程中，往往會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的枝晶偏析 ,為消除枝晶偏析，改善工藝性能和機(jī)械性能，必須將工件加熱到高溫 (1050~ 1150 ℃ )下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間 (15~20小時(shí) )的加熱，隨后隨爐緩慢冷卻到 350 ℃ 以下，出爐空冷。球化退火是使鋼獲得球狀小顆粒碳化物組織的工藝方法。同時(shí)，由于球形具有最小的表面能，在保溫和緩冷過(guò)程中，碳化物自發(fā)地成長(zhǎng)為球狀。如不消除其內(nèi)部的殘余應(yīng)力，必將引起工件在一定時(shí)間后，或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或開(kāi)裂。 ? 。 淬火的目的如下： .對(duì)于各種工具、模具、量具以及要求表面耐磨的零件用淬火方法獲得高的硬度和耐磨性，以保證使用壽命。 (1)板條狀馬氏體 這種馬氏體是由尺寸大致相同薄而細(xì)長(zhǎng)的板條定向排列組成的馬氏體束，同一束內(nèi)各板條近于平行。馬氏體形成溫度越高，則易于形成板條馬氏體 。當(dāng)馬氏體含碳量超過(guò) ％后，其強(qiáng)度的提高就更明顯了。這就是所謂鋼的強(qiáng)韌化處理的方法之一。然而，所得到的組織并不是 100％的馬氏體，有少量奧氏體被保留下來(lái)(殘留奧氏體 )。 五、鋼的淬火工藝 各種鋼的淬火加熱溫度主要由其組織類(lèi)型及臨界點(diǎn)來(lái)確定。合金鋼由于合金元素的擴(kuò)散速度慢等原因，其淬火溫度可取上限或更高些。相反，可以減少內(nèi)應(yīng)力，減小變形和開(kāi)裂傾向