二、鋼的淬火與回火

淬火是將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上的適當(dāng)溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻（冷卻速度大于v臨），以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。

淬火的目的是為了獲得馬氏體組織，提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。淬火是熱處理工藝過程中最重要、也是最復(fù)雜的一種工藝，因?yàn)樗睦鋮s速度很快，容易造成變形及裂紋。如果冷卻速度慢，又達(dá)不到所要求的硬度，所以淬火常常是決定產(chǎn)品最終質(zhì)量的關(guān)鍵。

根據(jù)相關(guān)研究，常用的淬火方法有單液淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火和貝氏體等溫淬火四種，其方法、特點(diǎn)及應(yīng)用場合見表1-1。

表1-1　常用的淬火方法、特點(diǎn)及應(yīng)用場合

由于鋼淬火后的組織主要是馬氏體和少量的殘余奧氏體，它們處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)自發(fā)地向穩(wěn)定組織轉(zhuǎn)變，從而引起工件變形甚至開裂。因此，淬火后必須馬上進(jìn)行回火處理，以穩(wěn)定組織，消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形、開裂及獲得所需要的力學(xué)性能。

回火實(shí)質(zhì)上是采用加熱手段，使處于亞穩(wěn)定狀態(tài)的淬火組織較快地轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)穩(wěn)定的回火組織的工藝過程。隨著回火加熱溫度的升高，原子擴(kuò)散能力逐漸增強(qiáng)，馬氏體中過飽和的碳會(huì)以碳化物的形式析出，殘余奧氏體也會(huì)慢慢地發(fā)生轉(zhuǎn)變，使馬氏體中碳的過飽和程度不斷降低，晶格畸變程度減弱，直至過飽和狀態(tài)完全消失，晶格恢復(fù)正常，變?yōu)橛设F素體和細(xì)顆粒狀滲碳體所組成的混合物組織。淬火鋼回火時(shí)，在不同溫度階段組織的轉(zhuǎn)變情況見表1-2。

表1-2　回火后的組織轉(zhuǎn)變

實(shí)踐證明，正確地運(yùn)用淬火和回火可有效地改善鋼的組織和性能，不同的零件采用不同的方法，具體情況具體分析，避免出現(xiàn)淬不透、變形開裂、韌性不足等缺陷。