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1、淬火工艺对钢组织与性能影响 摘要：为提高学生对淬火工艺的深入理解，从钢经过淬火后的内部组织获得了马氏体，是钢从奥氏体体区急冷到Ms形成的是碳a-Fe中的过饱和固溶体.晶格由于急冷会有严重畸变,内应力较大,硬而脆,易于突然断裂,组织非常不稳定,随时间延长,温度升高,碳有从a-Fe体心立方晶格中析出的倾向；而贝氏体组织相对稳定，决定了它具有较单一的性能，硬度在HRC55-58之间，不用回火工艺，组织接近马氏体低温回火后的组织；钢的性能发生的变化等方面进行了有效探讨。关键词：淬火工艺贝氏体组织变化中图分类号：T
2、F7文献标识码：A长期从事机械专业基础课教学，很重视引导学生对热处理的学习，明确告诉大家热处理工艺是改变机械零部件承载能力、抵抗冲击载荷、韧性和塑性，有效延长使用寿命，增加产品价值的有效手段。在讲授技工学校专业基础课>第六章钢的热处理一节时,因为直观也便于记忆,同学们对钢的淬火工艺过程的理解分析都做得比较好;却对相对抽象的钢淬火的条件要求、钢淬火时的组织转变过程,以及钢淬火后的组织和性能,较难理解、记忆混淆,针对教学中普遍存在的难点做以解释分析.5一、关于钢淬火的组织变化淬火的概念是：将钢加热到Ac3或者以
3、上某一个温度,并保持一定时间,然后以适当速度冷却,获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺.淬火最终组织为马氏体或下贝氏体.又指出淬火的目的是为了把奥氏体化的钢件淬火成马氏体.二者说法有所不同.淬火的目的通常是为了提高钢的强度硬度,马氏体硬度>HRC55,下贝氏体硬度在HRC55-58之间,故淬火最终组织为马氏体或下贝氏体,我认为这样提比较完善.这种观点也被越来越多的书籍所接纳.但如果仅仅从生产应用范围看.马氏体配合不同的回火温度能得到不同的性能,所以一般来说淬火是为了获得马氏体.也可以如职工高等工业专科学校
4、试用教材>在谈到淬火的目的是就用了”一般来说”,淬火是为了获得马氏体.二、关于钢淬火的热处理工艺教材中把”淬火后的钢件,重新加热到Ac1以下的某一温度,保温一定时间,这种热处理工艺称为回火.”即淬火后的钢件都需要回火,这是不精确的.淬火后的钢件组织为马氏体或贝氏体组织,为马氏体的需要回火,为贝氏体则不需要后续的回火工艺,它是个独立工艺,下面就二个方面说明.51、组织方面:淬火得到的马氏体是钢从奥氏体体区急冷到Ms形成的是碳a-Fe中的过饱和固溶体.晶格由于急冷会有严重畸变,内应力较大,硬而脆,易于突然断裂,
5、组织非常不稳定,随时间延长,温度升高,碳有从a-Fe体心立方晶格中析出的倾向,碳的析出,将会使组织发生变化,为了稳定组织,所以对淬火中得到的马氏体必须进跟着进行回火.淬火得到的贝氏体是在260-400℃温度范围内的等温冷却转形成的（见图）。值得说明的是淬火得到的组织属于下贝氏体，针状组织，强度高，塑韧性搞，而非350-550℃形成的羽毛状的上贝氏体。贝氏体转变是在珠光体和马氏体转变之间进行的一个中间转变过程，具有下贝氏体组织的钢，力学性能接近回火马氏体，不接近珠光体。由于贝氏体转变温度，碳原子有相当的能量从
6、转变的晶格中析出，形成含碳量具有一定过饱和程度的铁素体和极为分散的渗碳体组成的混合物，即贝氏体，它的晶格畸变程度不太大，内应力比淬火得到的马氏体内应力小得多，组织较为稳定，随温度升高，变化不大，性能也比较稳定。所以淬火得到的贝氏体不用回火，也可以显著降低淬火应力和翅曲，基本上避免工作淬火开裂。由上而知，马氏体淬火需要回火，贝氏体淬火不需要回火。它构成了一个独立的工艺。2、工艺性能方面：马氏体配合回火才能得到稳定的力学性能，改善、消除马氏体组织的晶格畸变，贝氏体不用回火即能得到稳定的力学性能。5马氏体选择不同
7、温度回火可以得到不同的性能：（1）500℃高温回火，HRC25-40；具有良好的综合力学性能。而等温淬火得到的贝氏体组织相对稳定，决定了它具有较单一的性能，硬度在HRC55-58之间，不用回火工艺，组织接近马氏体低温回火后的组织。事实上贝氏体具有较高的强度，塑、韧性，良好的综合力学性能，比淬火+低温回火得到的钢件性能都要好。笔者为了比较马氏体回火后的组织和贝氏体的性能做了一项实验：用T7钢做成10个标准冲击试样，5个用淬火+低温回火工艺，其平均硬度高于HRC55，因韧性不够，使用时扭到10°左右就扭断了；后
8、5个采用等温淬火，硬度仍达HRC55-58，但由于强度、韧性和塑性都比较好，故扭到90°还不断裂。当然等温淬火也有不足。如淬透性低，等温冷却时零件心部易出现高温转变产物珠光体，降低力学性能；过冷奥氏体稳定性大，使贝氏体转变时间大大延长等等。钢淬火的组织为马氏体或贝氏体，马氏体必须配合不同温度回火，有低温回火、中温回火、高温回火三种形式，而贝氏体淬火则为一个独立的工艺。5综上所述，热处理工艺是机械专业中职生说学的一
