二、钢的淬火与回火

淬火是将钢件加热到Ac3或Ac1以上的适当温度，经保温后快速冷却（冷却速度大于v临），以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

淬火的目的是为了获得马氏体组织，提高钢的强度、硬度和耐磨性。淬火是热处理工艺过程中最重要、也是最复杂的一种工艺，因为它的冷却速度很快，容易造成变形及裂纹。如果冷却速度慢，又达不到所要求的硬度，所以淬火常常是决定产品最终质量的关键。

根据相关研究，常用的淬火方法有单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火四种，其方法、特点及应用场合见表1-1。

表1-1　常用的淬火方法、特点及应用场合

由于钢淬火后的组织主要是马氏体和少量的残余奥氏体，它们处于不稳定状态，会自发地向稳定组织转变，从而引起工件变形甚至开裂。因此，淬火后必须马上进行回火处理，以稳定组织，消除内应力，防止工件变形、开裂及获得所需要的力学性能。

回火实质上是采用加热手段，使处于亚稳定状态的淬火组织较快地转变为相对稳定的回火组织的工艺过程。随着回火加热温度的升高，原子扩散能力逐渐增强，马氏体中过饱和的碳会以碳化物的形式析出，残余奥氏体也会慢慢地发生转变，使马氏体中碳的过饱和程度不断降低，晶格畸变程度减弱，直至过饱和状态完全消失，晶格恢复正常，变为由铁素体和细颗粒状渗碳体所组成的混合物组织。淬火钢回火时，在不同温度阶段组织的转变情况见表1-2。

表1-2　回火后的组织转变

实践证明，正确地运用淬火和回火可有效地改善钢的组织和性能，不同的零件采用不同的方法，具体情况具体分析，避免出现淬不透、变形开裂、韧性不足等缺陷。