钢的热处理
钢的热处理ppt课件
其它表面淬火方法
1.火焰加热表面淬火
淬硬深度：2～6mm。 特点：方便，成本低，但效果
差
2.激光加热表面淬火
特点： 淬硬深度：0.3～0.5mm。 特点：不需要冷却液，可对深
孔，盲空，沟槽进行淬火。
3.太阳能加热表面淬火
同激光，但受自然条件限制
钢的化学热处理
为什么亚共析钢要进行完全淬火
完全淬火—— 得到完全马 氏体。
不完全淬 火——马氏体 组织中有铁 素体出现。
为什么过共析钢只能进行不完全
淬火
完全淬火：马氏体 含碳量过高，易开 裂和形成大量残余 奥氏体；
不完全淬火：有细 小弥散渗碳体残余， 奥氏体含碳量低， 因而淬火时不易开 裂，且残余渗碳体 量少。
适用材料：低碳钢。 常用工艺：
气体渗碳 固体渗碳 特点：温度高，周期长， 渗碳后必须进行淬火。
渗碳件的淬火
直接淬火
优点：工艺简单， 降低成本
缺点：工件晶粒 粗大，易开裂。
一次淬火
优点：晶粒细化， 不易开裂
缺点：增加成本。
钢的气体氮化
原理：以氨气分解产生活性氮原子，渗入钢
表面后形成高硬度的弥散分布的氮化物。 优点：由于渗氮温度只有550～570℃，且渗后
目的：满足工件不 同部位的性能要求。
冷处理
目的：消除残余 奥氏体。
工艺：先进行普 通淬火，然后将 工件淬入低温溶 液中
常用冷处理液
冰水； 干冰+酒精； 液氮。
钢的淬透性
基本概念
淬透性：钢获得马 氏体的能力。
淬硬性：钢的硬化 能力
淬透层深度：从淬 火件表面至半马氏 体区的距离
时间/s 图2-68 T10钢过冷A等温转变曲线
《钢的热处理》习题与思考题参考答案
《钢的热处理》习题与思考题参考答案（一）填空题1．板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。
2．淬火钢低温回火后的组织是 M回（+碳化物+Ar），其目的是使钢具有高的强度和硬度；中温回火后的组织是 T回，一般用于高σe 的结构件；高温回火后的组织是S回，用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。
3．马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4．珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5．钢的淬透性越高，则临界冷却却速度越低；其C曲线的位置越右移。
6．钢球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能和为淬火做组织准备；它主要适用于过共析（高碳钢）钢。
7．淬火钢进行回火的目的是消除内应力，稳定尺寸；改善塑性与韧性；使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8．T8钢低温回火温度一般不超过 250℃，回火组织为 M回+碳化物+Ar ，其硬度大致不低于 58HRC 。
（二）判断题1．随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。
（×）2．马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生收缩。
（×）3．高合金钢既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。
（×）4．低碳钢为了改善切削加工性，常用正火代替退火工艺。
（√）5．淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性，它常应用于处理各类弹簧。
（×）6．经加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。
（√）（三）选择题1．钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A．淬火马氏体 B．回火索氏体 C．回火屈氏体 D．索氏体2．若钢中加入合金元素能使C曲线右移，则将使淬透性 A 。
A．提高 B．降低 C．不改变 D．对小试样提高，对大试样则降代3．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是 A 。
钢的热处理的一般过程
钢的热处理的一般过程
钢的热处理通常包括加热、保温、冷却等过程。
1. 加热：将钢材放入加热炉中，通过高温加热，使其达到特定的温度，以改变其组织结构和性能。
常用的加热方式有气氛加热、电阻加热、电感加热等方法。
2. 保温：在钢材达到所需温度后，需要在加热炉中保温一定的时间，以使钢材的温度均匀地分布到整个材料中。
保温的时间取决于材料的类型、尺寸和所需的性能等因素。
3. 冷却：钢材完成保温后需要快速冷却，以将其固化为所需的组织结构和力学性能。
冷却方式可以分为空气冷却、水淬火、油淬火等方法。
4. 调质：钢经过淬火处理后，通常会有过硬和脆的缺点，需要进行调质处理，以改善其组织结构和性能。
常用的调质方法包括回火、等温退火、正火、精调等处理。
以上就是钢的热处理的一般过程，不同类型的钢材需要不同的处理方式，以适应其不同的使用环境和需求。
钢的热处理方法
钢的热处理方法钢是一种重要的金属材料，在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
为了提高钢的性能和使用寿命，需要对钢进行热处理。
热处理是指通过控制钢材的加热和冷却过程，使钢材的组织和性能发生变化，从而达到预期的效果。
本文将介绍几种常见的钢的热处理方法。
第一种热处理方法是退火。
退火是将钢材加热到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却的过程。
退火可以消除钢材中的应力，改善钢材的塑性和韧性，提高加工性能。
退火分为全退火和局部退火两种。
全退火是将整个钢材进行退火处理，局部退火是只对钢材的某一部分进行退火处理。
退火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定。
第二种热处理方法是淬火。
淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却的过程。
淬火可以使钢材的组织转变为马氏体组织，从而提高钢材的硬度和强度。
淬火的冷却介质可以是水、油或气体，不同的冷却介质会对钢材的硬度和组织产生影响。
淬火后的钢材通常需要进行回火处理，以提高其韧性和减少内应力。
第三种热处理方法是正火。
正火是将钢材加热到临界温度，然后在空气中冷却的过程。
正火可以使钢材的组织转变为珠光体组织，从而提高钢材的韧性和塑性。
正火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定，通常需要多次进行正火处理。
第四种热处理方法是回火。
回火是将淬火后的钢材加热到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却的过程。
回火可以降低钢材的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。
回火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定，通常需要多次进行回火处理。
第五种热处理方法是表面处理。
表面处理是通过加热和冷却的方式改变钢材表面的组织和性能。
常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀层等。
渗碳是将钢材加热到高温，使其表面吸收碳元素，从而提高表面的硬度和耐磨性。
氮化是将钢材加热到高温，使其表面吸收氮元素，从而提高表面的硬度和耐腐蚀性。
镀层是将钢材表面涂覆上一层金属或非金属材料，以改变其表面的性质和外观。
以上是几种常见的钢的热处理方法。
钢的热处理
由于加热冷却速度直接影响转变温度 ，因此一般手册中的数据是以3050℃/h 的速度加热或冷却时测得的.
第二节 钢在加热时的转变
加热是热处理的第一道工序。加热分两种：一种是在A1以下加热，不发生相变； 另一种是在临界点以上加热，目的是获得均匀的奥氏体组织，称奥氏体化。
20CrMnTi钢不同热处理工艺的显微组织
根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同，将热处理工 艺分类如下：
、火焰加热、
热处理
表面热处理
电接触加热等 化学热处理—渗碳、氮化、碳氮
共渗、渗其他元素等
控制气氛热处理
其他热处理
真空热处理 形变热处理
激光热处理
上贝氏体转变过程
上贝氏体转变过程观察
当转变温度较低（350- 230℃) 时，铁素体在晶界或晶内某些晶面上长成 针状，由于碳原子扩散能力低,其迁移不能逾越铁素体片的范围，碳在铁 素体的一定晶面上以断续碳化物小片的形式析出。
贝氏体转变属半扩散型转变，即只有碳原子扩散而铁原子不扩散，晶格类 型改变是通过切变实现的。
使切变部分的形状和体积发生变化，引起相 邻奥氏体随之变形，在预先抛光的表面上产 生浮凸现象。
马氏体转变 切变示意图
马氏体转变产生的表面浮凸
⑶ 降温形成 马氏体转变开始的温度称上马氏
体点，用Ms 表示.
马氏体转变终了温度称下马氏体 点，用Mf 表示.
只要温度达到Ms以下即发生马氏 体转变。
在Ms以下，随温度下降,转变量 增加，冷却中断,转变停止。
核率越高, 晶粒越细. ⑶合金元素：
钢的表面热处理
钢的表面热处理
钢的表面热处理是一种常见的工艺，用于改变钢材表面的性质以满足特定的功能要求。
常见的钢表面热处理包括渗碳、淬火、淬灭火、调质等。
1. 渗碳：钢材表面经过高温处理，与碳源（如固体碳或气体）接触，使碳原子渗透到钢材表面，形成高碳含量的渗碳层。
渗碳层可以提高钢材的表面硬度和耐磨性。
2. 淬火：将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却。
这种快速冷却可以使钢材表面形成马氏体组织，提高钢材的硬度和强度。
淬火还可以改善钢材的耐磨性和韧性。
3. 淬灭火：将淬火后的钢材立即放入温和的液体中（如水或油）进行冷却。
淬灭火可以减缓淬火速度，从而减少残余应力和减少变形。
4. 调质：淬火后的钢材经过再加热，然后放置在适当的温度下保持一段时间，使钢材内部的残留应力得到释放和分散，从而提高钢材的韧性和强度。
钢的表面热处理可以根据具体要求选择不同工艺，以满足钢材的特定性能要求，如硬度、耐磨性、韧性等。
常用钢热处理工艺
常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。
常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火退火是指将钢加热到一定温度，然后缓慢冷却。
退火工艺分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是将钢材加热至超过临界温度，然后慢慢降温。
等温退火是将钢材加热至超过临界温度，然后在等温时间内，使钢材的温度均匀，从而使钢材的组织变得均匀，于是提高了钢材的韧性。
2. 正火正火是将钢加热到一定温度，然后快速冷却。
正火一般分为低温正火，中温正火和高温正火三种。
低温正火使钢材的硬度提高，但是韧性降低。
高温正火使钢材的韧性提高，但是硬度降低。
中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。
3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度，然后快速冷却。
淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。
油淬适用于要求较低的钢材，水淬适用于要求较高的钢材，气淬适用于要求最高的钢材。
淬火后钢材的硬度很高，但是韧性降低，此时需要回火来消除内部应力，提高钢材的韧性。
4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间，然后由于自然冷却所形成的工艺。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
高温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺，用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
表面淬火和淬火不同的是，只在钢材表面进行加热和快速冷却。
这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大，但是对钢材硬度的提高不大。
总之，钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法，常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。
钢的热处理
二、过冷奥氏体连续冷却转变组织 冷却速度大于Vc 连续冷却转变得到马氏体组织
冷却速度大于Vc′而小于Vc 连续冷却转变将得到珠光体＋马 氏体的混合组织
冷却速度小于Vc′连续冷却转变得到珠光体组织
三、过冷奥氏体等温冷却转变图在连续冷却中的应用 用等温转变曲线来估计连
续冷却转变过程，是很粗略 的、不精确的。随着实验技 术的发展，将有更多、更完 善的连续转变曲线被测定， 用它来解决连续冷却转变问 题才是合理的。
用于亚共析钢的铸、锻、焊件 接近平衡组织
二、 等温退火
加热到高于Ac3 (或Ac1 ) 的适当温度,保温，组织转变后空冷 应用、组织同完全退火
加热到Ac1+30--50℃，保温，随炉冷却或等温冷却 三、球化退火 主要用于共析钢和过共析钢等工模具钢 铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体
高速钢的等温退火与普通退火
T12钢球化退火显微组织（500×）
对于存在网状二次渗碳体的过共析钢，应在球化退火前进行正火消除网状渗碳体，以 利于球化。
加热至低于A1的某一温度(一般为500～650℃)，保温后随炉冷却 四、去应力退火 钢结构件
不发生组织变化
加热到固相线以下100～200℃，长时间保温，缓慢冷却 五、均匀化退火 消除钢锭、铸件或锻造毛坯的偏析现象 晶粒很粗大。一般再进行完全退火或正火处理
45钢退火的显微组织（500×）
45钢正火的显微组织（500×）
二、正火的应用 1．消除缺陷组织 2．作为最终热处理 3．改善切削加工性能 三、退火与正火的选用原则
1．从切削加工性上考虑
2．从使用性能上考虑
钢的几种热处理工艺与合适加工硬度范围的关系
3．从经济性上考虑 正火生产周期短，设备利用率高，工艺操作简单，比较经济。在条件允许 的情况下，应尽量选择正火。
钢材热处理的方法
钢材热处理的方法
钢材热处理的方法：
①正火处理将钢材加热至Ac3点以上五十至八十摄氏度保温一段时间后出炉空冷；
②退火处理分为完全退火球化退火等前者加热至Ac3以上四十至六十摄氏度后者Accm；
③淬火处理先将钢材快速加热至Ac1或Ac3以上三十至五十摄氏度保温后迅速冷却；
④淬火介质有水油盐浴等根据材料尺寸形状选择合适冷却速度防止变形开裂产生；
⑤回火处理淬火后紧接着进行将钢材加热到临界点以下某一温度保温后冷却下来；
⑥回火温度越高硬度越低塑性韧性越好可根据实际需求调整至最佳力学性能状态；
⑦调质处理即淬火加高温回火组合工艺广泛应用于制造重要机械零件如齿轮曲轴；
⑧时效处理用于提高马氏体不锈钢沉淀硬化型不锈钢强度硬度处理后需保温冷却；
⑨扩散退火针对铸锭锻件消除枝晶偏析促进合金元素均匀分布改善铸造结构缺陷；
⑩化学热处理包括渗碳氮化碳氮共渗等向钢材表面渗入碳氮原子提高耐磨耐蚀性能；
⑪渗碳处理后需淬火回火使表面形成高硬度马氏体心部保持较高韧性的组织状态；
⑫在整个热处理过程中需严格控制加热速度保温时间冷却方式确保获得预期效果。
钢的热处理
三、钢的回火
将淬火钢重新加热到低于727℃ 的某一温度，保温一定时间， 然后冷到室温的热处理工艺，成为回火。 淬火刚必须及时回火。回火的目的是减少或消除工件淬火时 产生的内应力，温度组织，以满足工件使用需要的性能。 按回火温度范围，回火分为三种： 1、低温回火（150~250V ℃ ） 低温回火目的是降低淬火内应力，提高韧性，并保持高硬度和 耐磨性 2、中温回火（250~500 ℃ ） 中温回火目的是使淬火钢具有高的弹性极限、屈服强度和适当 的韧性 3、高温回火（500~650 ℃ ） 高温回火的目的是获得硬度、强度、韧度、塑性，有较好的力 学性能
四、钢的表面热处理
常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种
1、表面淬火 表面淬火是仅对工件表面进行淬火，而心部仍保持未淬火状态。 常用的有火焰表面淬火、感应加热表面淬火 2、钢的化学热处理 化学热处理是将工件置于适当的活性介质中加热、保温、冷却 的方法，使一种或几种元素渗入钢件表层，以改变钢件表面层 的化学成分、组织和性能的热处理工艺。常见的方法有渗碳、 氮化、碳氮共渗。
二、淬火
淬火：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后快速冷却的 热处理工艺.淬火的目的是提高钢的硬度，强度和耐磨性。钢在 淬火后必须配以适当的回火，才能获得理想的力学性能。
淬火的两个重要概念： 1、淬硬性: 淬硬性是钢经淬火后能达到的最高硬度，主要取决于钢中的碳含 量，碳含量愈高，获得的硬度愈高。 2、淬透性 淬透性是指钢经淬火获得淬硬深度的的能力，淬透性越好，淬硬 层越厚。
一、钢的退火和正火
1、退火 将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺 退火的目的：降低硬度，以利于切削加工，提高塑性和韧性，以利 冷变形加工；改善钢的性能或热处理做好组织准备；消除钢中的残 余内应力，防止变形和开裂。 2、正火 将钢加热到适当温度，保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。 正火只适用于碳素钢及合金元素含量不高的合金钢 正火的目的是细化组织，用于低碳钢，可提高硬度，改善切削加工 性；用于中碳钢或性能要求不高的零件，可代替调质处理。 正火与退火相比，刚在正火后的强度、硬度高于退火，而且操作 便，生产周期短，成本低，在可能的条件下宜用正火代替退火。
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这一章主要给大家介绍一下有关钢的热处理的一些知识。
通过加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而改变钢机械性能的工艺，称为热处理。
热处理是强化金属材料，充分发挥金属材料力学性能的工艺，是改善材料加工性能的重要手段。
利用不同的加热温度和冷却方式，可以改变钢的组织。
钢的组织不同，其力学性能就有差异。
按照加热温度和冷却方法的不同，热处理可分为：退火，正火，淬火及回火。
此外，还有通过改变钢表面的化学成分，从而改变其组织和性能的化学热处理。
●热处理的这三个阶段，可以用工艺过程曲线来表示。
第一节钢在加热时的转变一、加热温度的确定●热处理的第一道工序就是加热。
●铁碳合金相图是确定加热温度的理论基础。
●钢的加热程度就是奥氏体的形成过程，这种组织转变可以称为奥氏体化。
●在奥氏体化中，原来的铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体、渗碳体等转化为奥氏体组织。
●注意：加热时，钢的组织实际转变温度往往是高于相图中的理论相变温度；冷却时，也往往低于相图中的理论相变温度。
●在热处理工艺中，不加热时的临界点分别用AC1、AC3、ACCm表示；而冷却是的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。
二、奥氏体化过程以共析钢为例珠光体转变为奥氏体是一个从新结晶的过程。
由于珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，铁素体与渗碳体的晶包类型不同，含碳量差别很大，转变为奥氏体必须进行晶包的改组和铁碳原子的扩散。
奥氏体化大致可分为四个过程，如图所示。
1．奥氏体形核奥氏体的晶核上首先在铁素体和渗碳体的相界面上形成的。
2．奥氏体长大奥氏体一旦形成，便通过原子扩散不断长大。
3. 残余渗碳体溶解由于铁素体的晶格类型和含碳量的差别都不大，因而铁素体向奥氏体的转变总是先完成。
当珠光体中的铁素体全部转变为奥氏体后，仍有少量的渗碳体尚未溶解。
随着保温时间的延长，这部分渗碳体不断溶入奥氏体，直至完全消失。
4．奥氏体均匀化刚形成的奥氏体晶粒中，碳浓度是不均匀的。
原先渗碳体的位置，碳浓度较高；原先属于铁素体的位置，碳浓度较低。
因此，必须保温一段时间，通过碳原子的扩散获得成分均匀的奥氏体。
这就是热处理应该有一个保温阶段的原因。
●如果加热温度过高，或者保温时间过长，将会促使奥氏体晶粒粗化。
奥氏体晶粒粗化后，热处理后钢的晶粒就粗大，会降低钢的力学性能。
第二节奥氏体钢在冷却时的转变冷却是钢热处理的三个工序中影响性能的最重要环节，所以冷却转变是热处理的关键。
热处理冷却方式通常有两种，即等温冷却和连续冷却。
一、奥氏体的等温转变•（一）奥氏体等温转变曲线•奥氏体等温转变曲线一般用金相硬度法测定。
图是共析钢C曲线测定方法示意图。
图是实测的共析钢C曲线。
•根据转变温度的不同，C曲线分为高温转变、中温转变和低温转变三个区域。
根据转变结构特点和转变产物的不同，钢在冷却时奥氏体转变可分为珠光体型转变、贝氏体型转变及马氏体型转变三种。
•高温转变的温度范围为A1至550℃区间，转变产物是珠光体组织，故称珠光体转变；•中温转变的温度范围为550℃至M s线区间，转变产物是贝氏体组织，故称贝氏体转变；•低温转变的温度范围为Ms线至Mf线区间，转变产物是马氏体组织，故称马氏体转变。
（二）奥氏体等温转变产物的组织和性能（1）高温转变（珠光体转变）●珠光体转变是奥氏体转变成珠光体的过程，通过碳原子和铁原子的扩散形成铁素体和渗碳体的层片状机械混合物●珠光体转变是一种扩散性相变。
●微观组织如图所示。
（2）中温转变（贝氏体转变）●转变温度为550℃～M s线，●在中温转变区，550℃～350℃范围内，等温转变成的组织称为上贝氏体；350℃～Ms范围，等温转变成的组织称为下贝氏体。
●在中温转变区，550℃～350℃范围内，等温转变成的组织称为上贝氏体；350℃～Ms范围，等温转变成的组织称为下贝氏体。
粒状贝氏体也是在中温转变区，由奥氏体转变成的组织。
粒状贝氏体是由铁素体及由铁素体基体所包围着的小岛状组织所组成，这些小岛状组织形态很不规则，常呈粒状或长条状。
粒状贝氏体的形成与钢的成分及转变温度有关。
在电厂用钢中，粒状贝氏体常出现于低碳的Cr-Mo钢和Cr-Mo-V钢等钢种的原材料及焊接接头中。
3．低温转变（马氏体转变）●转变温度为Ms～Mf ，又叫马氏体转变。
●碳在α-Fe中的过饱和固溶体组织称为马氏体，用符号M表示。
●马氏体的组织形态与含碳量有关，根据马氏体组织的不同，把马氏体分为低碳马氏体、高碳马氏体和混合型马氏体。
其中低碳马氏体过饱和程度低、内应力小，不仅强度高，而且塑性、韧性也较好，所以在生产中应用较广。
（2）马氏体的性能：高碳度是马氏体的主要特征。
马氏体的硬度与其含碳量有关。
含碳量愈多，硬度愈高；当含碳量超过0.6%以后，马氏体的硬度就增加不多。
●马氏体具有高硬度的主要原因是由于过饱和的碳原子所起的固溶强化作用和形成马氏体时在马氏体内产生了大量的位错或孪晶引起了加工强化的结果。
●高碳马氏体具有高的硬度，但韧性很低，脆性大；马氏体针叶愈粗大，韧性愈低，脆性愈大。
所以，淬火得到高碳马氏体后，必须作消除脆性的回火处理才能应用。
●低碳马氏体具有较高的硬度和强度，而且韧性也比较好；这种强度和韧性的良好配合，使低碳马氏体得到了广泛应用。
二、奥氏体的连续冷却转变●在连续冷却过程中，过冷奥氏体同样会转变成珠光体或贝氏体或马氏体，组织转变的温度区域与奥氏体的等温转变时大致相同。
●连续冷却是指按照一定的速度从较高的温度冷却，奥氏体的组织转变发生在各个不同的转变温度区域；因此，就会得到各个不同区域的产物。
●连续冷却时的速度不同，在各个转变温度区域内停留的时间也不同，所得到的各种转变产物相对数量也就不同，就会有不同的机械性能。
●连续冷却转变比较复杂，转变规律不如等温转变明显，有时有几种组织，这些组织也较难区分。
●奥氏体的连续冷却转变在实际生产中，如一般淬火、正火、退火等，过冷奥氏体的转变均是在连续冷却时转变的。
所以，研究奥氏体在连续冷却过程中的转变具有十分重要的意义奥氏体的连续冷却转变用连续冷却曲线来进行分析。
连续冷却曲线也是用试验方法测定绘制的，共析钢的连续冷却曲线如图所示。
亚共析钢或过共析钢的连续冷却转变曲线要比共析钢复杂一些，45号钢的连续冷却曲线见图所示。
连续冷却曲线在生产实践中具有效大的实用意义。
可以用来制定正确的热处理冷却工艺，分析淬火、正火、退火后钢件所得到的组织和力学性能；还可以用来分析焊接热影响区的组织和力学性能。
第三节钢的淬火和回火一、淬火淬火是将钢加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却从而得到马氏体或下贝氏体组织的工艺。
淬火的主要目的是把材料的组织转变成马氏体或下贝氏体。
钢的淬火是热处理中的一种重要工艺，电厂许多的重要零部件如叶片、紧固件等都是采用淬火和回火的热处理工艺，以便获得优良的使用性能。
（一）加热温度的选择碳钢的淬火加热温度如图所示。
从中可以看出，亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30～50℃。
加热到此温度范围时，组织完全为奥氏体，淬火后的组织为均匀的马氏体。
如果加热温度小于Ac3，则淬火后的组织中会因出现铁素体而降低钢的硬度。
（二）冷却速度及冷却介质的选择淬火时的冷却速度必须大于临界冷却速度；但过快的冷却又会增加内应力，引起钢件的变形和开裂。
因此，选择合理的冷却介质是淬火工艺的关镀。
钢的等温转变曲线是选择淬火时的冷却速度和介质的依据，理想的冷却曲线如图所示。
理想的冷却曲线先应稍慢冷却，但在高温转变区快速冷却，不能碰及等温转变曲线；在中温转变区也不应该快冷。
按这样的速度冷却，既能使奥氏体转变为马氏体，又能适当地调整钢件的温差，减少淬火冷却过程的内应力，避免变形和开裂。
生产中常用的淬火冷却介质是水和油。
水玻璃（四）淬火的分类常用的淬火方法可分为单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火及表面淬火等。
除表面淬火外，其他淬火方法如图所示。
1．单液淬火将奥氏体化后的钢件，迅速置于一种介质中冷却至室温，这种方法称为单液淬火，是生产中应用的最广泛的淬火方法。
一般碳钢和低合金钢用水来冷却，简称为水淬；大多数合金钢用油作冷却介质，简称为油淬。
但水淬容易产生变形和开裂；油淬容易出现硬度不足等缺点。
2．双液淬火将奥氏体化后的钢件，先置于一种冷却速度较大的介质（如水）中冷却，冷却到300℃左右时再将钢件移入另一种冷却速度较小的介质（如油）中冷却至室温，这种方法称为双液淬火。
3.分级淬火法将奥氏体化后的钢件，迅速置于温度高于Ms的介质中，并保留一段时间，使钢件内外温度一致，然后迅速将钢件移入另一种介质中冷却至室温。
4.等温淬火法将奥氏体化后的钢件，迅速放到温度稍高于M的冷却介质中，并保留较长的时间，使过冷的奥氏体在等温条件下转变为贝氏体，然后在将钢件置于空气中冷却至室温，这种方法称为等温淬火。
5．表面淬火将钢件的表面迅速地加热到奥氏体化的温度，再将钢件迅速的冷却到室温，使表面的组织转变为马氏体，而心部的组织为来的及变化，这种方法称为表面淬火，如图所示。
表面淬火的零件，一般是用中碳钢制造的。
表面淬火的加热方法最常用的是火焰加热和感应电加热两种。
火焰加热表面淬火操作工艺如图所示。
火焰加热表面淬火的淬硬层深度一般为2~6mm，这种操作方法比较简便，但加热温度不易控制，钢件表面质量不够稳定。
感应电加热表面淬火是利用感应电流对钢件表面进行加热，然后喷水冷却，使钢件表面淬硬的一种热处理方法。
感应电加热温度容易控制，加热速度极快，表面质量比较稳定，是目前应用得较为广泛的表面淬火方法。
二、回火将淬火后的钢件再加热到临界点AC1以下的某一温度，经过一定时间的保温，然后以适当的速度冷却到室温，这种方法成为回火。
淬火后的钢件一般是硬而脆，其组织不稳定而且存着较大的内应力，如不及时回火，将会影响钢的机械性能和尺寸的稳定性，其至会导致变形和开裂。
回火的目的是为了降低钢的脆性，消除内应力，稳定尺寸。
控制回火的加热温度，还可得到所需要的组织和机械性能。
一般情况下，回火是热处理的最后一道工序，对钢的力学性能有很大的影响。
（一）回火时组织和性能的变化回火过程中，随着加热温度的高低不同，淬火成马氏体组织的钢将发生四个阶段的组织变化。
1．室温～200℃，马氏体分解为回火马氏体回火马氏体与淬火马氏体的形态基本一样，只是在相同腐蚀条件下，回火比淬火更易腐蚀，金相片中的组织成黑色。
2．200～300℃，残余奥氏体分解为回火马氏体相比200度以下的回火，钢的硬度会有所提升。
3．300～400℃马氏体转变为屈氏体细粒状的渗碳体和铁素体的机械混合物称为屈氏体，性能较好4．400℃以上，马氏体转变为索氏体当回火温度高于400℃时，有颗粒装的渗碳体和多边晶粒组成的机械混合物称为索氏体，性能也很好（快过2页）综上：回火加热的温度不同，马氏体的含碳量、残余奥氏体、内应力及碳化物的尺寸大小也不同，反映了钢件在不同的回火温度下回火内应力的变化情况。