硬度值/ HRC 6059 58 800 840 880 淬火温度/℃ 图2- 不同淬火温度下测得硬度值
对于合金钢，由于奥氏体晶粒长大倾向受到合金碳化物等的抑制，故可适当提高淬火温度。（T↑→C曲线右移）
在其他条件（保温时间、淬火介质）不变的情况下800到880度（高于A3以上30到50℃）的加热温度对试样的硬度值影响不大，这个温度范围是该试样的最佳加热温度范围。
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（二）组织转变
淬火钢在高于A3的淬火加热温度下转变为奥氏体组织，为了获得高硬度的马氏体组织以大于VK的冷却速度连续冷却。组织由全部奥氏体过冷至MS以下温度转变为马氏体，而不发生其他转变。
温度温度奥氏体 A3 A1 MS Mf V4 VK V3 T/s T/s
图2- 钢的连续冷却曲线 图2- 钢的连续冷却转变图
V3相当于油冷，冷却速度约为150℃/S，V3只与C曲线的转变起始线相交，表明一部分过冷奥氏体转变为托氏体，而剩余部分过冷奥氏体随后冷却到Ms一下，转变为马氏体，从而获得屈氏体与马氏体混合组织，其HRC=45—55
V4相当于水冷，冷却速度600℃/S，它与C曲线不相交，而直接与Ms相交，过冷奥氏体转变为马氏体（还有效部分残余奥氏体），HRC=60—64
VK与C曲线相切，称为临界冷却速度，它表示过冷奥氏体不转变为珠光体类产物，而直接转变为马氏体组织的最小冷却速度。VK取决于C曲线的位置，C曲线右移，VK降低，容易获得马氏体组织，即易淬火。
本实验介于VK和V4之间，为连续冷却，组织由全部奥氏体过冷至MS以下温度转变为马氏体，而不发生其他转变。
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2.3.2、回火实验小结
（一）低温回火实验总结（150－250度）
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC50－64。本次实验回火温度为180度，保温时间60分钟，砂纸打磨后测得硬度值为53 HRC。 （二）中温回火（350－500度）
中温回火所得组织为回火托氏体。其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。本次实验回火温度为420度，保温时间60分钟，砂纸打磨后测得硬度值为44 HRC。 （三）高温回火（500－650度）
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。本次实验回火温度为580度，保温时间60分钟，砂纸打磨后测得硬度值为33HRC。
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第三章 40Cr钢的金相实验
3.1、金相试样的制备
为在显微镜下显现出来，必须预先制备金相试样，金相试样的制备过程包括取样、磨平、磨光、抛光、侵蚀等步骤。 3.1.1、实验原理
金属及合金内部的组织结构均为单相或多相组织，在晶粒与晶界、相与相之间存在着结构或成分上的差异。
图3-1 金相显微镜 3.1.2、试验设备与器材
金相显微镜（如图3-1）、金相试样、金相砂纸一套、抛光机、抛光液、电吹风与浸蚀液
在金相试样制备过程中，粗磨常用质地较好的水砂纸，细磨则采用280号、320号、01–06号金相砂纸；机械抛光用p-2型金相试样抛光机，抛光织物多为海军呢，抛光粉为研磨糕和Cr2O3粉末 3.1.3、实验方法与步骤
（1）取样：根据观察目的，为了得出不同的微观组织来进行对比，从中温回火试样中选出一个又代表性的试样进行金相试样制备。
（2）磨平：磨平将选好的试样的待观察面在砂轮机上磨平或用锉刀挫平。并倒锐边和尖角，以免在磨光时划坏砂纸和抛光布。
（3）磨光：磨光方法可采用手工或机械磨光（本实验采用手工磨光），用一套在玻璃板上的金相砂纸由粗到细依次进行磨制，磨制时，左手按住砂纸，右手适当用力压紧试样使整个磨面与砂纸完全接触，然后平稳向前推出，提起试样，返回后再向前磨，直到前一轮磨痕完全消失为止；擦净磨面，更换细一号的砂纸，并将试样旋转90°后进行下一轮磨制，直到经最细的砂纸磨光为止。把磨光后
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的式样用水清洗干净，以便抛光。
（4）抛光：抛光时，先向抛光盘内倒入适当AI2O3悬浮态抛光液，再将试样抛光面均衡的压在旋转的抛光盘上进行磨制，同时不断的向盘内倒入抛光液，直到磨面光亮如镜为止，最后依次用水、酒精冲洗干净后再以热风吹干 （5）侵蚀：向试样磨面滴浸蚀剂（4%左右的硝酸溶液），浸蚀程度一般以试样磨面稍微发暗时即可，浸蚀完毕后用水清洗干净，并以热风吹干。
3.2 组织观察分析
通过上诉试样的制备过程步骤，840℃淬火中温回火得到回火托氏体,如下图所示
图3-2放大400倍实际组织图
图3-3 回火托氏体理论组织图
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