叫做“淬火临界冷速”。VK/则是保证奥氏体在连续冷却过程中全部分解而不发生马氏体转变的最大冷速，称为“下临界冷速”。
④ 共析碳钢的连续冷却转变只发生珠光体转变和马氏体转变，不发生贝氏体转变，也就是说，共析碳钢在连续冷却时得不到贝氏体组织。但有些钢在连续冷却时会发生贝氏体转变，得到贝氏体组织。
5-3过冷奥氏体在不同温度等温转变时，可得到哪些转变产物？试列表比较他们的组织和性能。
根据等温温度不同，其转变产物有珠光体型和贝氏体型两种。 高温转变
Ac1～650℃ 珠光体 P 粗片状铁素体与渗碳体混合物 HRC<25； 650～600℃ 索氏体 S 600倍光学金相显微镜下才能分辨的细片状珠
光体HRC为25～35；
600～550℃ 托氏体 T 在光学金相显微镜下已无法分辨的极细片状珠
光体HRC为35～40；
中温转变
550～350℃ 上贝氏体 B上 羽毛状组织 HRC40～45；
350℃～Ms 下贝氏体 B下 黑色针状或称竹叶状组织 HRC45～55； 5-4什么是Vk？其主要影响因素有哪些？
Vk是指淬火临界冷却速度。其主要受化学成分的影响：亚共析钢中随着含碳量的增加，C曲线右移，过冷奥氏体稳定性增加，则Vk减小，过共析钢中随着含碳量的增加，C曲线左移，过冷奥氏体稳定性减小，则Vk增大；合金元素中，除Co和Al(>2.5%)以外的所有合金元素，都增大过冷奥氏体稳定性，使C曲线右移，则Vk减小。
5-5什么是马氏体？其组织形态和性能取决于什么因素？马氏体转变有何特点？
马氏体最初是在钢（中、高碳钢）中发现的：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
其组织形态和性能取决于材料和淬火速率。
马氏体相变属于一种广义的位移型无扩散相变，以切变位移为其特征，新旧
相成分不变。相变特征是：
①新相与母相之间有一定的位向关系。例如 Fe-C合金的体心四方马氏体（M）与面心立方奥氏体(γ)──碳在γ-Fe中的固溶体──间有
。
② 相界面是确定的晶面，称为惯习面。例如含碳量为 0.5～1.4C 的Fe-C合金的惯习面是
。惯习面在相变过程中不畸变不转动（即所谓不变平面）。
，
③转变区由于形成马氏体发生切变，所以在平的样品表面上会出现浮凸。 ④马氏体形态呈片状或条状，内有亚结构，往往是孪晶。 ⑤是一级相变，具有成核成长过程。 ⑥晶体长大速率接近声速
⑦相变动力学有两类：a.变温转变，成核率很大，马氏体形成数量只是温度的函数，不依赖于时间。b.等温转变，成核率（或孕育期）依赖于温度,具有“C”字形动力学曲线。变温转变可视为很快的阶梯式的等温转变；而等温转变如仅考虑转变后期马氏体的极限量则同样满足变温转变的动力学方程。
⑧转变的不完全性。由于多数钢的Mf（马氏体转变结束的温度点）在室温以下，因此钢冷却到室温时仍有部分未转变的奥氏体存在，称之为残余奥氏体（Ar），随碳含量的增加，Ar也随之增加。一般钢经过淬火后要经过深冷处理来减少Ar的量。
5-6下列说法是否正确？为什么？
（1） 马氏体是硬而脆的相；(错，马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相) （2） 过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时，则冷速越大，所得马氏体的硬度越高；
（马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关）
（3） 本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细；（错,晶粒的大小与加
热温度和保温时间有关.本质细晶粒钢只是加热时长大的趋向比本质粗晶粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细）
（4） 同种钢材在同样的加热条件下，总是水冷的比油冷的淬透性好，小件比大
件的淬透性好；（错，钢的淬透性取决于其临界冷却速度,与工件尺寸和冷却介质无关）
（5） 马氏体中的碳含量等于钢中的碳含量；
（6） 低碳钢和高碳钢零件为了切削方便，可预先进行球化退火处理。（低碳钢
多采用正火）
5-7生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部款入水中急冷片刻后，出水停留一段时间，在整体投入水中冷却。说明两次水冷的作用及水冷后的组织。
分级淬火的目的是使工件内部温度趋于一致，减少在后续冷却过程中的内应力及变形和开裂倾向。淬火后产生马氏体组织。
5-8对一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何通过最简单的方法将他们区分开？为什么？
淬火加高温回火的热处理过程称为调质处理，调质处理后的钢件具有优良的综合力学性能，强度和韧性均好于直接淬火零件，微观组织也更细化；所以可以测硬度、进行冲击试验、观察微观组织来进行区分，调质工件的硬度更大，韧性更好，微观晶粒更细化。
5-9 将两个12钢小试样分别加热到780和860，保温后以大于的速度冷却至室温，试问：
（1） 哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？
因为860℃加热温度高，加热时形成的奥氏体晶粒粗大，冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。
（2） 哪个温度淬火后参与奥氏体多？
因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加，降低钢的Ms和Mf点，淬火后残余奥氏体增多。 （3） 哪个温度淬火后未溶碳化物量多？
因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，因此加热淬火后未溶碳化物较少。 （4） 哪个温度淬火合适？为什么？
780℃加热淬火后合适。因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢，过共析碳钢淬火加热温度Ac1+（30～50℃），而780℃在这个温度范围内，这时淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混
合组织，使钢具有高的强度、硬度和耐磨性，而且也具有较好的韧性。 5-10 什么是钢的淬透性和淬硬性？它们对于钢材的使用各有何意义？
淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层的能力。淬硬性：是指钢以大于临界冷却速度冷却时，获得的马氏体组织所能达到的最高硬度。 5-11回火的目的是什么？为什么淬火工件务必要及时回火？
回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火的目的有一下几方面：
1．降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。
2．获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。 3．稳定工件尺寸，保证精度；
4．对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。
淬火工件务必要及时回火是为了降低脆性，防止开裂。
5-12 为什么生产中对刃具、冷作模具、量具、滚动轴承等热处理常采用淬火+低温回火，对弹性零件则采用淬火+中温回火，而对轴 连杆等零件却采用淬火+高温回火？
答：刃具、冷作模具、量具、滚动轴承的材质要求要较高的硬度，而淬火+低温回火热处理可以得到高硬度的回火马氏体室温组织。弹性零件的材质要求要有高的弹性模量，而用淬火+中温回火热处理可以得到高弹性模量的回火屈氏体室温组织组织。轴 连杆等零件的材质要求材质要有高的力学综合性能，而淬火+高温回火的热处理可以得到综合力学性能良好的回火索氏体。
5-13在硬度相同条件下，为什么经调质处理的工件比正火后的工件具有较好的力学性能？
答：因为正火得到的索氏体中的渗碳体是片状的，而调质处理得到的索氏体索氏体中的渗碳体是粒状的，粒状渗碳体阻止断裂过程的发展比片状渗碳体有利。
5-14用T12（碳素工具钢）钢制造的丝锥，其成品硬度要求为 〉60HRC，加工工艺过程为：轧制-热处理1-机加工-热处理2-机加工。 （1） 写出个热处理工序的名称及作用；
热处理1：第一次热处理是去应力退火，因为轧制的过程产生加工硬化，同时有应力存在，为了免去后面加工过程中因为应力释放导致产品变形或者应力集中断裂。
热处理2第二次热处理是刃部的低温淬火和低温回火。淬火的作用是提高其硬度。回火是降低脆性还有释放淬火产生的应力
（2） 制订最终热处理的工艺规范（加热温度 冷却介质）。
第一次热处理是去应力退火：升温到500℃-650℃，保温后随炉冷却。 第二次热处理是刃部的低温淬火和低温回火：温度升高到300-500℃，用油或熔融的碱或盐做为淬火介质。然后在150~250°C保温1-3小时。 5-15用20钢进行表面淬火和45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？
20钢不适合行行表面淬火。表面淬火的具体方法是将工件表面快速加热到奥氏体区，在热量尚未达到心部时立即迅速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法；其目的为提高表面硬度，保持心部良好的塑韧性。使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限；而心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即表硬里韧。适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。
含碳量为0.4-0.5%C的中碳钢适合进行表面淬火，若含碳量过低，则表面硬度、耐磨性下降，若含碳量过高，心部韧性下降。
45钢不适合进行渗碳处理。渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25％)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
5-16现有20钢和45钢制造的齿轮各一个，为了提高齿轮齿面的硬度和耐磨性，宜采用何种热处理工艺？热处理后的组织和性能有何不同？
答：20钢（低碳钢）：渗碳后淬火+低温回火，表面得到高碳回火马氏体，