金屬組織控制技術(shù)課件

金屬組織控制技術(shù)

第一章鋼的退火和正火將組織偏離平衡狀態(tài)的金屬及合金加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢ǖ臅r(shí)間，然后緩慢冷卻以達(dá)到接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝稱(chēng)為退火?！?-1退火工藝分類(lèi)及目的一、完全退火加熱溫度：碳鋼：Ac3+20～30℃

合金鋼：Ac3+30～50℃保溫時(shí)間：以工件的有效厚度來(lái)計(jì)算。在箱式電阻爐中可按下式計(jì)算：τ（min）=KDD（mm）為工件有效厚度；K為加熱系數(shù)，一般K=1.5～2.0min/mm。完全退火目的：用于亞共析鋼（WC=0.3～0.6%），細(xì)化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度和改善鋼的切削加工性能。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，為了提高生產(chǎn)率，退火冷卻至500℃左右即可出爐空冷二、不完全退火加熱溫度：亞共析鋼在Ac1～Ac3

過(guò)共析鋼Ac1～Accm目的：降低硬度、消除內(nèi)應(yīng)力。不完全退火的加熱溫度比完全退火低，過(guò)程時(shí)間也較短，因而是比較經(jīng)濟(jì)的一種工藝。注意：不完全退火一般僅用于正確熱加工后的亞共析鋼，不需要改變其組織狀態(tài)。過(guò)共析鋼的不完全退火，實(shí)質(zhì)上是球化退火的一種。三、球化退火

球化退火是使鋼中碳化物球狀化，獲得球化體的一種熱處理工藝。目的：用于共析鋼、過(guò)共析鋼和合金工具鋼，降低硬度、均勻組織、改善切削加工性，并為淬火作組織準(zhǔn)備。球化退火加熱溫度一般在Ac1+20～30℃，保溫時(shí)間一般2～4h。采用隨爐冷卻，或在Ar1以下20℃左右進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間等溫。四、等溫退火鋼加熱到Ac3以上30～50℃保溫后以較快的冷卻速度冷至稍低于Ar1的溫度等溫，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，再空冷至室溫的熱處理工藝。目的：加速工藝過(guò)程。等溫溫度的選擇應(yīng)依據(jù)“C”曲線選在P轉(zhuǎn)變區(qū)過(guò)冷A不穩(wěn)定區(qū)域。但要保證P片層間距不至于過(guò)細(xì)，以獲得適合的硬度。五、擴(kuò)散退火（均勻化退火）

將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱到略低于固相線的溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝。目的：消除鑄錠或鑄件在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的枝晶偏析及區(qū)域偏析，使成分和組織均勻化。加熱溫度：碳鋼：1100～1200℃

合金鋼：1200～1300℃。保溫時(shí)間：10～15h

擴(kuò)散退火后，晶粒特別粗大，必須補(bǔ)充一次完全退火或正火。六、去應(yīng)力退火

消除由于變形加工以及鑄造、焊接過(guò)程引起的殘余內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的退火稱(chēng)為去應(yīng)力退火。加熱溫度在Ac1點(diǎn)以下，一般為500～650℃鑄鐵工件：一般為500～550℃，超過(guò)550℃容易造成珠光體的石墨化。焊接工件：一般為500～600℃對(duì)切削加工量大，形狀復(fù)雜而要求嚴(yán)格的刀具、模具等，淬火之前常進(jìn)行600～700℃、2～4h的去應(yīng)力退火。去應(yīng)力退火后的冷卻應(yīng)盡量緩慢，以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。七、再結(jié)晶退火

加熱溫度：TR+（150～250℃）大部分鋼件為600～700℃。保溫時(shí)間：1～4h，空冷。目的：消除冷作硬化，提高塑性，改善切削性能及壓延成型性能對(duì)于臨界變形度范圍形變的工件，采用完全退火或正火來(lái)代替再結(jié)晶退火。練習(xí)：確定下列工件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：（1）經(jīng)冷軋后的15鋼板要求降低硬度；（2）

ZG35鑄造齒輪；（3）

鍛造過(guò)熱的60鋼坯；（4）

具有片狀滲碳體的T12鋼坯?！?-3鋼的正火將鋼加熱到Ac3（或Accm）以上適當(dāng)溫度，保溫以后在空氣中冷卻得到珠光體類(lèi)組織的熱處理工藝。目的：①細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力。（主要針對(duì)鑄鍛件，可采用二次正火）②消除網(wǎng)狀碳化物。（主要針對(duì)過(guò)共析鋼③提高切削加工性能（主要針對(duì)低碳鋼，對(duì)于鐵素體過(guò)多的低碳鋼可適當(dāng)提高溫度：Ac3+100℃，快冷。）§1-4退火、正火后鋼的組織和性能一、退火和正火后的組織特點(diǎn)1正火的P組織比退火狀態(tài)的片間距小。2正火時(shí)先共析產(chǎn)物不能充分析出，會(huì)形成偽共析組織。3由于合金鋼中碳化物更穩(wěn)定，不易充分固溶到A中，因此在退火后不易形成片狀P，正火后的粒狀S或T硬度較高。二、退火和正火組織與性能關(guān)系當(dāng)碳含量＜0.2%時(shí)，退火與正火后鋼的力學(xué)性能相近。當(dāng)碳含量升高時(shí)，正火比退火組織的強(qiáng)度、硬度要高，但塑性較低。只有在球化退火時(shí)，其綜合力學(xué)性能優(yōu)于正火。三、退火與正火的選用

①含碳量＜0.25%的低碳鋼，通常采用正火代替退火。防止低碳鋼沿晶界析出游離三次滲碳體，提高沖壓件的冷變形性能。改善低碳鋼的切削加工性能。②含碳量為0.25～0.5%的中碳鋼也可以用正火代替退火，雖然接近上限碳量的中碳鋼正火后硬度偏高，但尚能進(jìn)行切削加工。③含碳量為0.5～0.75%的鋼，采用完全退火，降低硬度，改善切削加工性。④含碳量為0.75%以上的高碳鋼或工具鋼一般均采用球化退火作為預(yù)備熱處理。

從經(jīng)濟(jì)原則考慮，正火比退火生產(chǎn)周期短，操作簡(jiǎn)便，工藝成本低。四、退火與正火常見(jiàn)缺陷及補(bǔ)救方法1黑脆碳素工具鋼或低合金工具鋼在退火后，有時(shí)發(fā)現(xiàn)硬度雖然很低，但脆性卻很大，一折就斷，斷口呈灰黑色，所以叫做“黑脆”。金相組織特點(diǎn)是部分滲碳體轉(zhuǎn)變成石墨。產(chǎn)生原因：主要是由于退火溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，冷卻緩慢，珠光體轉(zhuǎn)變按更穩(wěn)定的Fe—C平衡相圖進(jìn)行所致。鋼中含碳量過(guò)高，含錳量過(guò)低，以及含有微量促進(jìn)石墨化的雜質(zhì)元素（如鋁）等均能促進(jìn)石墨化。2反常組織組織特征：①亞共析鋼在先共析鐵素體晶界上有粗大的滲碳體存在，珠光體片間距很大，②共析鋼在先共析滲碳體周?chē)泻軐掕F素體條，而先共析滲碳體也很寬。反常組織產(chǎn)生的原因：亞共析鋼或過(guò)共析鋼退火時(shí)，在Ar1點(diǎn)附近冷卻過(guò)慢，特別是略低于Ar1點(diǎn)（例如低10℃）的溫度下長(zhǎng)期停留。先共析相析出后，在后續(xù)的珠光體轉(zhuǎn)變中，鐵素體或滲碳體自由長(zhǎng)大，而形成游離的鐵素體或滲碳體。反常組織將造成淬火軟點(diǎn)。出現(xiàn)這種組織時(shí)應(yīng)進(jìn)行重新退火消除。3網(wǎng)狀組織網(wǎng)狀組織主要是由于加熱溫度過(guò)高，冷卻速度過(guò)慢所引起的。網(wǎng)狀鐵素體或滲碳體會(huì)降低鋼的機(jī)械性能，特別是網(wǎng)狀滲碳體，在后續(xù)淬火加熱時(shí)很難消除，因此必須嚴(yán)格控制。網(wǎng)狀組織一般采取重新正火的辦法來(lái)消除。第二章鋼的淬火及回火把鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1或Ac3以上，保溫并隨之以大于臨界冷卻速度（Vc）冷卻，以得到馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝方法稱(chēng)為淬火。§2-1淬火目的、淬火的必要條件一淬火目的①提高工具、滲碳零件和其他高強(qiáng)度耐磨機(jī)器零件等的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。②為隨后的回火獲得一定的力學(xué)性能而進(jìn)行淬火。（如彈簧、調(diào)質(zhì)件）③為了改變鋼的某些物理和化學(xué)性能。二、淬火的必要條件三個(gè)必須：加熱溫度必須高于臨界點(diǎn)（亞共析鋼Ac3，過(guò)共析鋼Ac1）；冷卻速度必須大于Vc；組織必須是M或B下?！?-2淬火介質(zhì)理想的淬火冷卻速度淬火冷卻時(shí)怎樣才能既得到馬氏體而又減小變形與避免裂紋呢？可以從兩方面著手：①是尋找一種比較理想的淬火介質(zhì)。②是改進(jìn)淬火的冷卻方法。一、淬火介質(zhì)的冷卻機(jī)理最常用的淬火介質(zhì)是液態(tài)介質(zhì)。淬火介質(zhì)按其冷卻特性分為二類(lèi)：①有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)②無(wú)物態(tài)變化的淬火介質(zhì)（一）有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)是國(guó)內(nèi)外廣泛發(fā)展的類(lèi)型。按基本組成可分為水基與油基。在有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)中淬火時(shí)，鋼件的冷卻分三個(gè)階段：①蒸汽膜階段②沸騰階段蒸汽膜破裂的極限溫度稱(chēng)為特性溫度。③對(duì)流階段（二）無(wú)物態(tài)變化的淬火介質(zhì)這類(lèi)介質(zhì)主要是熔鹽、熔堿、熔融金屬及氣體等，主要用于分級(jí)淬火和等溫淬火。特點(diǎn)：①依靠周?chē)橘|(zhì)的傳導(dǎo)和對(duì)流將工件的熱量帶走。所以介質(zhì)的冷卻能力主要取決于介質(zhì)本身的物理特性。②介質(zhì)在高溫下冷速很快，而在工件接近介質(zhì)溫度時(shí)冷速迅速降低。決定冷卻速度的主要因素是工件與介質(zhì)的溫差。溫差越大，冷卻速度越快。（三）影響淬火介質(zhì)冷卻能力的因素1內(nèi)在因素比熱、汽化熱、蒸汽壓、導(dǎo)熱性、粘度、表面張力等。2外界因素添加物、淬火介質(zhì)溫度、攪拌、工件投入介質(zhì)的溫度等添加物：①所有不溶或微溶于水的物質(zhì)均提高水的蒸汽膜穩(wěn)定性。如油、肥皂等這類(lèi)物質(zhì)均使水的冷卻能力降低。②所有溶于水，形成水溶液的物質(zhì)均降低水的蒸汽膜穩(wěn)定性。如鹽、堿等。二、淬火介質(zhì)冷卻特性的測(cè)定若工件尺寸及所用鋼材均不變，則淬火硬化結(jié)果就取決于淬火介質(zhì)對(duì)工件的淬火能力。這種能力是用硬度變化的情況反映出來(lái)，稱(chēng)為淬火介質(zhì)的淬硬能力。淬硬能力通常用急冷度來(lái)評(píng)價(jià)，它是一種用鋼硬化層深度來(lái)評(píng)定淬火介質(zhì)冷卻能力的方法。

H=α熱交換系數(shù)

λ導(dǎo)熱系數(shù)冷卻強(qiáng)度對(duì)一般鋼來(lái)講，λ為一定值，所以H取決于鋼與冷卻介質(zhì)之間的熱交換情況。三、常用淬火介質(zhì)及其冷卻特性1水最常用且最經(jīng)濟(jì)的冷卻介質(zhì)?；瘜W(xué)穩(wěn)定性高、熱容量較大。特點(diǎn)：（1）水的冷卻速度較大。冷卻特性與理想介質(zhì)要求相反。（2）水的特性溫度很低。（3）水溫升高，高溫區(qū)冷卻能力降低，低溫區(qū)冷卻能力不變。（4）增加水的攪拌，可增加高溫區(qū)的冷卻能力，但不會(huì)減少開(kāi)裂危險(xiǎn)。

水只適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大的碳鋼工件。2堿和鹽的水溶液鹽水和堿水的溶液的冷卻特點(diǎn)為：蒸汽膜階段極短，特性溫度高，冷卻能力大大增加。在水中添加10～15%的NaCl，或10～20%的NaOH，可大大提高在高溫區(qū)冷卻速度。適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸較大的碳素結(jié)構(gòu)鋼工件的淬火，對(duì)大截面的碳素工具鋼，低合金鋼的工件用鹽水-油雙液淬火。3油（1）油的冷卻特性接近理想冷卻介質(zhì)。但由于油的汽化熱、比熱、熱傳導(dǎo)速度小及粘度大，整個(gè)冷卻過(guò)程均比水小。（2）油溫升高冷卻能力增強(qiáng)。油溫在60～80℃之間使用較好。適用于合金鋼和小截面的碳鋼工件。防止油老化的措施：（1）控制油溫。（2）經(jīng)常清除油渣和氧化皮，及時(shí)補(bǔ)充新油。（3）避免水分帶入。

工件淬入方式§2-3鋼的淬透性一、淬透性的基本概念鋼的淬透性是表征鋼材淬火時(shí)獲得馬氏體能力的特性。鋼的淬透性與淬硬性區(qū)別：淬透性是指淬火時(shí)獲得馬氏體的難易程度。它主要和鋼的過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性有關(guān)，或者說(shuō)與鋼的臨界淬火冷卻速度有關(guān)。淬硬性指淬成馬氏體可能得到的最高硬度，因此它主要和鋼中含碳量有關(guān)。二、淬透性的測(cè)定方法1臨界直徑法淬火臨界直徑：該種鋼在該種淬火介質(zhì)中能淬透的最大直徑。臨界直徑的數(shù)值是隨淬火介質(zhì)的冷卻能力而變的。為了排除冷卻條件的影響，引入了理想臨界直徑的DI。用臨界直徑法來(lái)表示鋼的淬透性，必須表明鋼的冷卻烈度H。兩種鋼用同一種介質(zhì)中，D0越大，則鋼的淬透性越好。已知：H＝1.2時(shí)，D＝27mmH＝0.4時(shí)，D＝？2端淬法由于鋼的化學(xué)成分允許在一個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)，因此手冊(cè)上給出的各種鋼的淬透性曲線通常是一條淬透性帶。用J表示鋼的淬透性(老標(biāo)準(zhǔn)）。

J

HRCd456表示在淬透性帶的距離末端6mm處的硬度為45HRCJ××-d

（新標(biāo)準(zhǔn)）表示硬度值水冷端距離三、淬透性在生產(chǎn)中的應(yīng)用1根據(jù)淬透性曲線預(yù)測(cè)材料的組織與硬度舉例：端淬曲線幾個(gè)注意點(diǎn)：①近端面1.5處的硬度可代表鋼的淬透性。此處一般情況下表示99.9%M的硬度。②曲線上拐點(diǎn)處大致與50%M硬度一致。該點(diǎn)距水冷端距離的遠(yuǎn)近代表該鋼的淬透性高低。③硬度變化平穩(wěn)標(biāo)志著鋼的淬透性大。請(qǐng)同學(xué)們閱讀書(shū)中的實(shí)例：（1）根據(jù)端淬曲線求沿工件截面上硬度分布（2）根據(jù)所要求的硬度求工件的截面尺寸端淬法的局限性：對(duì)低淬透性鋼其末端的冷速可能還不能淬透；對(duì)高淬透性鋼則冷速顯得太快，甚至使整個(gè)試樣完全淬透。必須采取特殊的方法，但目前這些方法還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化。2合理選擇淬硬層深度①一般對(duì)于重要工件承受危險(xiǎn)應(yīng)力的部位應(yīng)獲得90%以上的M。如連桿、彈簧等。②對(duì)于要求不很高的調(diào)質(zhì)件，一般只要求不出現(xiàn)F即可滿(mǎn)足要求。③對(duì)于工作條件繁重的熱鍛模，要求高強(qiáng)度和高韌性，硬化層越深，其工作壽命越高。小型鍛模要求全部淬透，大鍛模硬化層厚度應(yīng)在100mm以上。未淬透鋼淬透鋼淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后力學(xué)性能

3合理選材不是一切工件都要求鋼的淬透性越高越好，要具體分析：①焊接件②滲碳鋼③高頻淬火工件§2-4淬火應(yīng)力、變形及開(kāi)裂一、淬火應(yīng)力工件在淬火過(guò)程中會(huì)發(fā)生形狀和尺寸的變化，有時(shí)甚至要產(chǎn)生淬火裂紋，工件變形或開(kāi)裂的原因是由于淬火過(guò)程中，在工件內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力造成的。淬火內(nèi)應(yīng)力主要有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種。1熱應(yīng)力及其變化規(guī)律工件在加熱和冷卻時(shí)，由于表面和心部存在著溫度差，脹縮時(shí)間不一致，而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱(chēng)為熱應(yīng)力。熱應(yīng)力變化規(guī)律：存在于工件冷卻的全過(guò)程，開(kāi)始時(shí)，熱應(yīng)力使表層受拉，心部受壓，最終殘留的熱應(yīng)力則使表面受壓，心部受拉，最大拉應(yīng)力分布在心部軸向。

2組織應(yīng)力及其變化規(guī)律工件在淬火冷卻時(shí)，表層和心部組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱(chēng)為組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化規(guī)律：工件表層先冷到Ms點(diǎn)，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而膨脹，心部并未發(fā)生相變，使表層產(chǎn)生壓應(yīng)力，心部產(chǎn)生拉應(yīng)力；當(dāng)心部也冷到Ms點(diǎn)發(fā)生相變，體積膨脹時(shí)，已完成馬氏體轉(zhuǎn)變的表層受拉應(yīng)力，而心部則受壓應(yīng)力。最大拉應(yīng)力發(fā)生在切向。組織應(yīng)力狀態(tài)正好和熱應(yīng)力狀態(tài)相反，并且組織應(yīng)力是發(fā)生在工件塑性較低的低溫階段，是產(chǎn)生淬火開(kāi)裂的主要原因。淬火冷卻過(guò)程中同時(shí)存在兩種應(yīng)力，共同作用于工件。二、影響淬火應(yīng)力的因素1對(duì)熱應(yīng)力的影響加熱或冷卻速度越大、截面溫差越大，熱應(yīng)力就越大。熱應(yīng)力引起鋼件在較高溫度下的不均勻塑性變形，淬火時(shí)引起鋼件淬火變形。熱應(yīng)力引起工件開(kāi)裂的特點(diǎn)：裂紋由內(nèi)向外發(fā)展，形成橫向弧狀裂紋。橫向裂紋往往在未淬透情況下形成，屬于熱應(yīng)力所引起。橫向裂紋常發(fā)生于大型軸類(lèi)工件上，如軋輥、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等，且常在工件形狀突變的部位以弧形分布。2對(duì)組織應(yīng)力的影響M轉(zhuǎn)變區(qū)的冷速小、鋼的導(dǎo)熱性好、A的屈服強(qiáng)度高、工件尺寸大、碳含量降低、M比容小等均使組織應(yīng)力降低。組織應(yīng)力引起工件開(kāi)裂的特點(diǎn)：沿軸向分布的縱向裂紋。縱向裂紋多產(chǎn)生在工件完全淬透的情況下。注意：工件淬裂的危險(xiǎn)尺寸。

三、淬火時(shí)工件的變形淬火變形包括工件體積的變化和幾何形狀的變化。體積的變化表現(xiàn)為尺寸的脹縮，是由于組織轉(zhuǎn)變時(shí)比容變化所引起的；幾何形狀的變化表現(xiàn)為外形的彎曲或歪扭，是由于淬火內(nèi)應(yīng)力所造成的。1熱應(yīng)力引起淬火變形的特點(diǎn)工件在心部受多向壓應(yīng)力作用失去原形，使形狀趨于球狀。2組織應(yīng)力引起淬火變形的特點(diǎn)工件沿最大尺寸方向伸長(zhǎng)，沿最小尺寸方向收縮，并且表面內(nèi)凹，棱角變尖。3組織轉(zhuǎn)變引起的體積變形特點(diǎn)工件的各部分尺寸按比例同速率的膨脹或收縮，并不改變工件的外形?！?-5淬火工藝規(guī)范原則、方法及應(yīng)用為了獲取M組織，它是強(qiáng)化鋼材最主要的熱處理方法。淬火工藝規(guī)范:加熱溫度、保溫時(shí)間、淬火方法一、淬火加熱溫度鋼淬火加熱溫度主要根據(jù)其化學(xué)成分來(lái)決定。1碳鋼淬火溫度的選擇①亞共析碳鋼淬火加熱溫度：Ac3+30～50℃，淬火后可得到細(xì)小的馬氏體組織②共析碳、過(guò)共析鋼淬火加熱溫度為：Ac1+30～50℃，即760～800℃，淬火后得細(xì)針狀馬氏體組織。問(wèn)題：過(guò)共析鋼為什么不是Accm以上？2合金鋼淬火溫度選擇一般為Ac1或Ac3+50～100℃因?yàn)楹辖饾B碳體和合金碳化物的溶解困難，所以需要加熱到更高的溫度。由于Mn元素具有過(guò)熱傾向，所以含Mn的合金鋼淬火加熱溫度應(yīng)取下限。注意：1當(dāng)亞共析鋼存在有帶狀組織時(shí)淬火加熱溫度應(yīng)適當(dāng)高一些。2過(guò)共析鋼中有碳化物偏析時(shí)淬火加熱溫度應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?小工件淬火加熱取下限；大工件取上限，甚至可取臨界點(diǎn)以上50～80℃（碳鋼）。4鹽浴爐淬火加熱取下限；箱式爐取上限。二、淬火加熱時(shí)間加熱時(shí)間包含升溫和保溫時(shí)間。淬火加熱時(shí)間的確定，基本原則和具體計(jì)算方法與退火、正火相同。

t=α·K·D

但由于淬火前組織已經(jīng)均勻細(xì)化過(guò)了，所以淬火加熱時(shí)間可以比退火和正火短一些。三、組織缺陷過(guò)熱組織：淬火加熱溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成A晶粒粗大，淬火后馬氏體尺寸過(guò)大，稱(chēng)為過(guò)熱組織。過(guò)熱的工件進(jìn)行一次退火或正火，使組織細(xì)化及均勻化，然后再重新加熱淬火可糾正過(guò)熱組織。過(guò)燒組織淬火加熱時(shí)，溫度過(guò)高，導(dǎo)致A晶界發(fā)生氧化或局部熔化的現(xiàn)象。出現(xiàn)過(guò)燒的工件，只能報(bào)廢，無(wú)法挽救。四、淬火方法1單液淬火將奧氏體化的工件淬入一種淬火介質(zhì)中一直冷至室溫的淬火方法。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。缺點(diǎn)：水淬易產(chǎn)生變形與開(kāi)裂，油淬又不易達(dá)到硬度要求。適用于形狀簡(jiǎn)單的碳鋼和合金鋼工件2雙液淬火先將奧氏體化工件淬入冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中，待其冷至Ms點(diǎn)稍上（約300℃）程度，立即移入冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻。最常用的是水——油雙液淬火。優(yōu)點(diǎn)：工件變形小。缺點(diǎn)：難控制。適用于形狀復(fù)雜的小型工件和碳鋼制造的大型工件。3分級(jí)淬火將加熱好的工件先置于溫度略高于Ms點(diǎn)的鹽浴或堿浴中，停留一定時(shí)間，使其表面和心部的溫度均勻一致，然后取出空冷的冷卻方法。由于分級(jí)保溫，使工件內(nèi)外溫度均勻，所以減少了熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。適合于處理形狀復(fù)雜的工件，但由于熱浴的冷卻能力不大，因此一般只適用于截面尺寸不大的工件。（高速鋼除外）4等溫淬火

將加熱好的工件放入高于Ms點(diǎn)的熱浴中，經(jīng)一定時(shí)間保溫，使奧氏體發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變后取出空冷的冷卻方法。由于下貝氏體的比容比馬氏體小，所以淬火應(yīng)力較小，變形很小，一般不會(huì)開(kāi)裂。適用于變形要求嚴(yán)格和要求具有良好強(qiáng)韌性的高中碳鋼制造的且尺寸不大的精密零件。5噴射淬火向工件噴射水流的方法，此法不會(huì)在工件表面形成蒸汽膜，可獲得比普通淬火更深的硬化層。適用于局部淬火（厚薄相差懸殊的工件）。6.冷處理

冷處理（-70～-80℃）實(shí)際上是淬火過(guò)程的繼續(xù)。目的：最大限度的減少殘余奧氏體。量具及精密工件的熱處理特點(diǎn)之一就是進(jìn)行冷處理。介質(zhì)：干冰（即固體CO2）或干冰加酒精。節(jié)能熱處理：采用冷處理加一次回火代替高速鋼的三次回火。

§2-6鋼的回火回火的目的:1改變強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性差的淬火組織。2使不穩(wěn)定的淬火組織M和殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，保證工件不再發(fā)生形狀和尺寸的改變。3消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止進(jìn)一步變形、開(kāi)裂。鋼淬火后一般都必須進(jìn)行回火處理，回火決定了鋼在使用狀態(tài)的組織和壽命。一、碳鋼的回火特性淬火鋼回火后的力學(xué)性能常以硬度來(lái)衡量。低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼均顯示硬度隨回火溫度升高而降低的趨勢(shì)。中碳鋼（35鋼）強(qiáng)度硬度隨回火溫度升高而降低，塑性韌性隨回火溫度升高而增加。（一）回火溫度1低溫回火（＜250℃）回火后主要得到回火馬氏體組織M回。低溫回火目的：保持高硬度、高強(qiáng)度和高耐磨性，降低淬火應(yīng)力和脆性。回火后硬度一般可達(dá)到55～64HRC。低溫回火主要用于各種高碳鋼制作的切削工具、冷作模具、滾動(dòng)軸承、滲碳零件等。二、回火工藝制定2中溫回火（350～500℃）回火后獲得回火屈氏體組織T回。獲得高屈服強(qiáng)度、彈性極限和較高的韌性。硬度一般為35～50HRC。中溫回火主要用于各種彈簧和其他模具（塑料模、熱鍛模）以及要求較高強(qiáng)度的軸、軸套、刀桿等零件。

3高溫回火（500～650℃）回火后得到回火索氏體組織S回。通常將淬火+高溫回火得到回火索氏體組織的工藝稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)的目的是得到強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好匹配的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理廣泛用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床、飛機(jī)等重要的結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及軸等。鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后硬度一般為200～350HB。（二）回火保溫時(shí)間回火保溫時(shí)間，應(yīng)保證工件表面與心部溫度均勻一致，組織轉(zhuǎn)變充分進(jìn)行，淬火應(yīng)力得到充分消除?；鼗饻囟入m然是決定回火后硬度的主要因素，但是在溫度一定的情況下，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，鋼的硬度將下降，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，下降速度趨于平緩。如果保溫時(shí)間不足，導(dǎo)致回火不充分，將會(huì)造成磨削時(shí)出現(xiàn)裂紋。刃具、模具等容易崩刀，精密件使用一段時(shí)間尺寸會(huì)發(fā)生變化?；鼗饡r(shí)間與工件的有效厚度、回火溫度、加熱介質(zhì)有關(guān)。另外，回火時(shí)間還與鋼中合金元素含量有關(guān)。合金元素使鋼導(dǎo)熱性變差，且其本身擴(kuò)散較慢，又阻礙整個(gè)擴(kuò)散，對(duì)于高合金鋼，回火時(shí)間可延長(zhǎng)。如果裝爐量大，也應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)回火保溫時(shí)間，以保證透熱。（三）回火后的冷卻回火冷卻一般在空氣中進(jìn)行，也有的在水、油等介質(zhì)中進(jìn)行。為了防止鋼在回火時(shí)，產(chǎn)生第二類(lèi)回火脆性，回火后應(yīng)快冷。為消除快速冷卻后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，可以補(bǔ)充一次低溫回火?；鼗鹱⒁馐马?xiàng)：（1）淬火后工件冷至用手可以觸摸時(shí)就可以進(jìn)行回火。（2）高碳高合金鋼應(yīng)冷透后再進(jìn)行回火，以減少AR。（3）要避免在第一類(lèi)回火脆性區(qū)回火；具有第二類(lèi)回火脆性的鋼，回火后要快冷，若已產(chǎn)生回火脆性可將工件重新加熱到回火溫度后快冷，即可消除回脆。三、淬火、回火缺陷及其預(yù)防1淬火硬度不足原因有：①加熱溫度過(guò)低，保溫時(shí)間不足。檢查金相組織，在亞共析鋼中