回火时的加热、保温时间，应与回火温度结合起来考虑。一般来说，低温回火时，由于组织不稳定，内应力消除不充分，为了稳定组织、消除内应力，使零件在使用过程中性能与尺寸稳定，回火时间要长一些，一般不少于1.5-2小时。高温回火时间不宜过长，过长会使钢过分软化，对有的钢种甚至造成严重的回火脆性，所以一般为0.5-1小时。
3． 冷却速度的影响
冷却是淬火的关键工序，一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证得到马氏体，另一方面又希望冷却速度不要太大，以减小内应力，避免变形和开裂，为此，根据c曲线考虑，淬火工件必须在过于奥氏体最不稳定的温度范围（650～ 550℃）进行快冷，以超过临界冷却速度，而在MS(300～200℃)点以下，尽可能慢冷以减小内应力。为了保证淬火质量，应适当选用适当的淬火介质和淬火方法,见表3常用淬火介质的冷却能力
表3常用淬火介质的冷却能力
淬 火 冷 却 速 度 ℃/秒
介 质 650～ 550℃ 300～200℃
18℃的水 600 270 20℃的水 500 270 50℃的水 100 270 74℃的水 30 200 10%NaCl水溶液18℃ 1100 300 10%NaOH水溶液18℃ 1200 300 10%NaCO3水溶液18℃ 800 270 肥皂水 30 200 矿物油 150 30 变压器油 120 25
（二）钢热处理后的基本特征：
共析钢连续冷却曲线如图1所示。
炉冷得到100%珠光体，空冷得到细片状珠光体或称索氏体。油冷得到少量屈氏体和马氏体。水冷得到马氏体和少量残余奥氏体。随着成分和热处理条件不同，钢热处理后的组织各不相同，基本组织特征如下：
（1）索氏体（s）是铁素体与片状渗碳体的机械混合物，其层片分布比珠光体更细密，在显微镜的高倍（700 左右）放大下才能分辨出片层状，它
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比珠光体具有更高的强度和硬度。
（2）屈氏体（T）也是铁素体与片状渗碳体的机械混合物，片层分布比索氏体更细密，在一般光学显微镜下无发分辨，只能看到黑色组织如墨菊状，当其少
A1空冷水冷Vk油冷MsMf时间(lgτ)炉冷
图1 共析钢连续冷却曲线
量析出时，沿晶界分布呈黑色网状包围马氏体，当析出量较多时则呈大块黑色晶粒状。只有在电子显微镜下才能分辨出其中的片层状。
（3）贝氏体（B）贝氏体也是铁素体与渗碳体的两相混合，但其金相形态与珠光体不同，因钢的成分和形成温度不同，其组织形态主要有三种：
上贝氏体 是由成束平行排列的条状铁素体和条间断断续续地分布着细条状渗碳体所组成。当转换量不多时，在光学显微镜下可以观察到成束的铁素体条向奥氏体晶界内伸展，具有羽毛状特征，如图2所示。在电子显微镜下可看到铁素体以几度到十几度的小位向差相互平列着，渗碳体沿条的长轴方向排列成行。上贝氏体中铁素体的亚结构是位错。
下贝氏体 是在具有一定过饱和的针状铁素体的内部沉淀 有碳化物的组织，由于下贝氏体易受浸蚀，所以在显微镜下观察呈黑色针状。
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图2上贝氏体显微组织（羽毛状）
在电镜下观察可以看到，它是以片状铁素体为基，其中分布着很细的s碳化物片，这些碳化物片大致与铁素体片的长轴呈55-65°的角度。下贝氏体中的铁素体亚结构是位错。
粒状贝氏体 粒状贝氏体是最近十几年才被确定的组织。在低中碳合金钢中，特别是在连续冷却时（如 正火、热轧空冷或焊接热影响区）往往回出现这种组织，在等温冷却时也可能形成。其特征是较粗大的铁素体块内有一些孤立的小岛状组织，原先富碳的奥氏体区在其随后的转变可以有三种情况（a）分解为铁素体和碳化物，（b）发生马氏体转变，(c)仍然保持为富碳的奥氏体。
(4) 马氏体（M） 是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，马氏体的组织形态是多种多样的，归纳起来分为两大类，即板条状马氏体和片状马氏体。
板条状马氏体 在光学显微镜下，板条马氏体的形态呈现一束束相互平行的细长条状马氏体群，在一个奥氏体晶粒内可有几束不同取向的马氏体群。每束内的条与条之间的小角度晶界分开，束与束之间具有较大的相位差，如图3所示，由于条状马氏体形成温度较高，在形成过程中常有碳化物析出，即产生自回火现象，故在金相实验时，易被腐蚀而呈现较深的颜色。在透射电镜下观察可以看到马氏体群是由许多平行的板条所组成，且发现板条马氏体晶内亚结构是高密度的位错，因此条状马氏体又称为位错马氏体，因含碳低的奥氏体形成的马氏体呈板条状，故板条马氏体又称低碳马氏体。
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图 3条状马氏体显微组织
片状马氏体 在光学显微镜下，片状马氏体呈现针状或竹叶状，其立体形态为双透镜状，因此成温度较低没有自回火现象故其显微组织不易被浸蚀，所以颜色较浅，在显微镜下呈白亮色。透射电镜观察片状马氏体晶体内部为孪晶亚结构，故片状马氏体又称孪晶马氏体，因含较高的奥氏体形成的马氏体呈片状，故片状马氏体又可称高碳马氏体。
马氏体的粗细取决于原奥氏体晶粒的大小，即取决于淬火加热温度如高碳钢在正常温度下淬火加热，淬火后可得到细小针状的马氏体，在光学显微镜下，仅能隐约见其针状，故又称为陷晶马氏体。如淬火温度较高，奥氏体晶粒粗大，则得到粗大针状如图4所示。
（5）残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中含碳量>0.5%时，淬火时总有一定量的奥氏体不能转变为马氏体，而保留到室温，这部分奥氏体就是残余奥氏体，它不易受硝酸酒精腐蚀剂的浸蚀，在显微镜下呈白亮色，分布在马氏体之间，无固定形态，淬火后未经回火，Ar与马氏体很难区分，都呈白亮色，只有马氏体回火后才能分辨出马氏体间的残余奥氏体。
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图4 粗大竹叶状马氏体+Ar
（6）回火马氏体（Mr） 高碳马氏体经低温回火后，马氏体分解，析出了与母相共格的极细小弥散的碳化物。这种组织称为回火马氏体。由于极小的碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀，所以在光学显微镜下观察回火马氏体仍保持针状马氏体形态，只是颜色比淬火马氏体深，但极细小的碳化物分辨不清。在电子显微镜下则可观察到细小的碳化物。
（7）低碳条状马氏体 低温回火以后，马氏体只发生碳原子的偏聚，尚未析出碳化物，在光学和电子显微镜下观察，低碳回火马氏体仍然保持条状形态。中碳钢淬火以后得到条状马氏体和片状马氏体的混合组织，回火后其中片状马氏体易受浸蚀，颜色变深。
（8）回火屈氏体 淬火钢进行中温回火以后，得到回火屈氏体。它的金相组织特征是：在铁素体基体上弥散分布着微小的粒状渗碳体，铁素体，铁素体仍然基本保持原来的条状或片状马氏体的形态，渗碳体颗粒很细小，在光学显微镜下不易分辨清楚，故呈暗黑色。用电子显微镜可以肯到这些渗碳体的质点，而且回火屈氏体仍然保持针状马氏体的位向。
（9）回火索氏体 淬火钢高温回火得到回火索氏体，金相组织特征是已经聚集长大了的渗碳体颗粒均匀分布在再结晶的铁素体基体上。
但是某些合金钢经调质处理后，铁素体仍然保持针状形态，因合金元素对于铁素体的再结晶有阻碍作用，须更高的温度才能完成再结晶。 四、实验组织运行要求
根椐本实验的特点要求及具体条件，采用集中运行模式组织教学
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