RQ 表示淬火的实际硬度，HRC (RM-RQ)越大，表示淬火不完全程度越大
σs/σb 1.0 о о о о о о 0.75 о о
о
0.5 (RM-RQ),HRC
可见，(RM-RQ)越大，σs/σb越小，对材料强度的利用率越低（零件
在工作中不允许出现塑性变形）。
3、淬火钢中马氏体含量对回火后钢的疲劳极限的影响
淬火后马氏体含量越高，回火后钢的疲劳极限越高，如图： σ-1
100% 20%马氏体
综上：零件截面尺寸越大，淬透性对机械性能的影响越大。 三、影响钢淬透性的因素
影响钢淬透性的决定因素是临界冷却速度Vk，Vk越小，淬透性
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越大。而临界冷却速度与C曲线的位臵有关，C曲线越右，Vk越小。
1、含碳量的影响
亚共析钢， C%↑→C曲线右移→Vk↓→淬透性↑ 过共析钢 C%↑→C曲线左移→Vk↑→淬透性↓ 碳钢中以共析钢的淬透性最好。 2、合金元素的影响
除Co以外，其它合金元素都使C曲线右移，Vk↓，淬透性提高，
故合金钢的淬透性大大高于碳钢。
3、奥氏体化温度的影响
提高温度或延长保温时间，可使C曲线右移，Vk↓，淬透性提高，
但作用有限，因为奥氏体晶粒会长大。
四、淬透性的测定方法
最常用的是末端淬火法（端淬发）测定钢的淬透性。将Ф25×
100mm的标准试样加热后对末端进行喷水冷却（水压恒定），试样末端相当于淬火零件的表面，距末端的距离越远，冷却速度越低，相当于淬火零件的内部。端淬试样冷却后，沿其长度方向磨出一狭条平面，每隔一定距离测量硬度值，可以绘出淬透性曲线，对应于半马氏体的硬度点至末端的距离d，就是淬透层深度，d越大，钢的淬透性越好。 45： d=3.3mm； 40Cr： d=10.5mm
表示方法： J(HRC/d) J——末端淬透性
D——至水冷端（末端）的距离，mm HRC——此处的实测硬度值
J45/10-15表示距末端10-15mm处，淬火硬度为45HRC J42-45/10表示距末端10mm处，淬火硬度为42-45HRC 五、机械零件设计中对钢淬透性的考虑（选材）
1、重要零件，，要求表面与心部机械性能一致，应选用淬透性好的钢材。 2、对心部机械性能要求不高的零件，可选用淬透性低的钢材（便宜）。 3、焊接件，不能采用淬透性高的钢材。防止焊缝出现淬火组织→脆、裂
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纹。
4、小尺寸试样的性能数据，不能用于大尺寸工件的强度计算。 5、淬透性低的大尺寸零件，淬火应安排在切削加工之后进行。 6、碳钢的淬透性很低，设计大尺寸零件时，应采用正火工艺代替调质处 理，以防止淬不透。二者的性能相差不大，但成本相差很大。
第六节 钢的回火
一、 回火的概念
将淬火钢件重新加热到A1以下某一温度，经保温，冷却到室温
的操作，称为回火。
二、 回火的目的
淬火后钢的组织为马氏体、残余奥氏体、过共析钢还有少量渗碳
体，而马氏体组织硬度高，脆性大，组织不稳定，且淬火后钢件存在较大的内应力，易导致钢件变形、开裂，故淬火后应及时进行回火。
通过回火，马氏体、残余奥氏体可转变为比较稳定的组织，内应
力也被消除，组织脆性降低，零件尺寸稳定。
三、 淬火钢回火时组织与性能的变化 （一）马氏体的分解
从室温到200℃左右范围内回火时，马氏体中一部分过饱和的碳以
及细小的ε-碳化物（FexC或Fe2.4C）形式析出，并分布在马氏体基体上，使马氏体中的含碳量下降，体心正方的正方度c/a减小（即国饱和程度降低），使马氏体的脆性下降，硬度稍降。此时组织为过饱和程度稍低的马氏体和极细小的ε-碳化物组成的混合组织，称为“回火马氏体组织”，M回。
ε-碳化物：是一非平衡相，使向Fe3C转变的过渡相。
（二）残余奥氏体的转变
约在200-300℃，马氏体继续分解的同时，残余奥氏体也发生转
变，变成了下贝氏体组织。此时主要组织仍是回火马氏体，但由于加热温度较高，马氏体的过饱和程度进一步降低，组织的硬度降低，塑
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性提高。由于残余奥氏体转变为硬度较高的下贝氏体，因此钢的硬度下降不大。此时组织为“回火马氏体+下贝氏体”
（三）渗碳体形成和铁素体恢复
约在300-400℃之间，α固溶体中过饱和的碳逐渐析出，ε-碳
化物转变为稳定的较小的Fe3C颗粒，α固溶体中的含碳量几乎达到平衡成分，故马氏体变成铁素体（c/a≈1），体心正方晶格变成体心立方晶格，此时组织为“铁素体与弥散在其中的细粒状渗碳体的混合物”,称为“回火屈氏体”，T回。
（四）渗碳体的聚集长大和铁素体的再结晶
约在400-650℃之间，渗碳体不断聚集长大，内应力与晶格歪扭
完全消除，组织是由铁素体和球化的渗碳体所组成的混合物，称为“回火索氏体”，S回。此时，碳固溶强化作用消失，强度取决于Fe3C质点的尺寸和弥散度。回火温度越高，渗碳体质点越大，弥散读越低，强度越低。
回火索氏体组织具有良好的综合机械性能，即强、韧兼备。若继
续升温到650℃以上，渗碳体继续粗化，组织变为强度更低的球状珠光体组织，综合机械性能下降，一般不用。
回火组织较正火组织具有较高的强度、韧性（主要原因是Fe3C
形态不同）。
四、回火的分类
1、低温回火：150-250℃ 组织为M回 硬度：HRC58-64 2、中温回火：350-500℃ 组织为T回 硬度：HRC35-45 3、高温回火：500-650℃ 组织为S回 硬度：HRC23-35 淬火+低温回火→工具、量具、轴承等，提高硬度、耐磨性 淬火+中温回火→各种弹簧，提高σs/σb
淬火+高温回火→调质，轴、齿轮、交变载荷零件，综合机械性能 注：在250-350℃范围内回火很少使用，因为在此温度范围内，从马
氏体中析出的ε碳化物呈细片状，从而引起钢的脆性，称为低温回火脆性。当温度超过350℃，ε碳化物转变为颗粒状的Fe3C，钢的韧性
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恢复。
其它回火：①某些高合金钢在640-680℃进行回火软化。
②某些精密零件（如量具），为了保持淬火后的高硬度，
又要保持尺寸稳定性，仅在100-150℃进行长时间回火（10-50h），称为“尺寸稳定处理”或“时效处理”。
第七节 钢的表面淬火
承受交变载荷、冲击载荷的零件，表面比心部承受较高的应力，且表面由于受到磨损、腐蚀等，故零件表面失效较快，需进行表面强化，使零件表面具有较高的强度、硬度、耐磨性、疲劳极限、耐腐蚀性，而心部仍保持足够的塑性、韧性，防止脆断，即具有“外硬内韧”组织。
表面淬火是钢表面强化的重要手段，具有工艺简单，热处理变形小，生产效率高等优点。 一、表面淬火的概念
表面淬火是通过对钢件表面快速加热与立即冷却相结合，在零件表面获得淬火马氏体层的热处理方法。
快速加热使钢表面很快达到淬火温度，迅速冷却使热量不能传递到零件中心，这样零件表面被淬成马氏体组织，而心部仍为未淬火组织，从而获得“外硬内韧”组织。 二、表面淬火用钢
表面淬火用钢的含碳量以0.40%-0.50%为宜(中碳钢),因为含碳量太高,尽管表面淬硬性增大,但心部塑性降低;而含碳量太低,尽管心部塑、韧性提高,但表层淬火硬度不足。（这也是物理热处理的局限性：简单但作用有限） 三、表面淬火的分类
根据加热方式的不同，表面淬火可分为：
①感应加热表面淬火 ②火焰加热表面淬火
③电接触加热表面淬火（电极与工件紧密接触，通以低压强电流，以接触
电阻产生的热量加热工件表面）
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