钢的马氏体临界冷却速度的概念

淬火时钢制件中需要得到 100％马氏体的部位，其冷却速度(冷却速率)必须大于临界冷却速度，否则不能充分淬硬和达到要求的淬硬深度。但是冷却速度过大在奥氏体向马氏体转变过程中将产生巨大的组织应力和热应力，使工件变形并有开裂的危险。为了解决上述矛盾,钢的合理的淬火冷却过程应如图2所示。通常要求在珠光体转变区或贝氏体转变区等奥氏体最不稳定区域要快速冷却，以防止其分解，通过马氏体转变区域要较缓慢冷却，以减小奥氏体转变马氏体时出现的应力。常用淬火介质及其冷却速度如表所示。实际生产中可根据钢种的特性选择冷却介质，如碳钢的临界冷却速度大，应选用水、盐水等冷却能力较强的介质;合金钢的临界冷却速度小,可采用比较缓和的介质如油等。

马氏体临界冷却速度，即上临界冷却速度，是钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的最小冷却速度。

热处理的目的

1）提高零件的使用性能，充分发挥钢材的潜力，延长零件的使用寿命。

2） 改善工件的工艺性能，提高加工质量，减小刀具磨损。

分类

普通热处理如（退火，正火，淬火，回火）和表面热处理，（如表面淬火，化学热处理等两大类。

普通热处理

1退火 --- 退火是将钢加热到一定温度保温后，虽无缓慢冷却的热处理工艺。 目的是降低硬度，提高塑性，细化或者均分组织，消除应力。

常用的退火方法有以下三种

1）完全退火 将钢加热到Ac3以上30-50℃，保温，随炉冷却到600℃以下出炉空冷。主要用于亚共析钢的铸、锻、焊件。

2)球化退火 将钢加热到Ac1以上20～40℃，充分保温后，随炉冷却到600℃以下出炉空冷。主要用于过共析钢件。

3)去应力退火 将钢加热到A1t以下某一温度(一般为500～600℃)，保温一段时间，然后随炉冷却。主要用于消除铸、锻、焊件及冷冲压件的残余应力

2正火

定义将钢加热到Ac3以上30～50℃，保温适当时间，出炉后在空气中冷却的热处理工艺称正火。

目的

1)改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性。

2)细化晶粒。当力学性能要求不高时，正火可做最终热处理。

3)消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，为球化退火做组织准备

4)代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火，改善组织结构和切削加工性

3淬火

(1)定义将钢加热到Ac3或Ac1以上保温一段时间后，以大于上临界冷却冷却速度而获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。

(2)目的

获得马氏体组织，提高钢的强度、硬度和耐磨性，

(3)工艺简介

1)淬火加热温度亚共析钢Ac3+30～50℃共析、过共析钢Ac1+30-50℃

2)淬火冷却介质 常用的淬火冷却介质有水、油、盐水、碱水等。一般碳钢用水冷，合金钢用油冷

3)淬火冷却方法包括单液淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火，淬火方法

4)淬火缺陷淬火缺陷：有氧化与脱碳、过热与过烧、变形与开裂、硬度不足与软点

4.回火

(1)定义 回火是将淬火钢加热到Ac1l以下某一温度，保温一段时间，然后冷却至室温的热处理工艺

(2)回火目的 减少或消除淬火应力，防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸及获得工件所需的组织和性能。

(3)回火的分类 及其应用

I)低温回火(150-250℃) 回火后的组织为回火马氏体

过冷奥氏体避开珠光体型组织转变获得马氏体组织的最低冷却速度。