1.常用热处理工艺：

退火：将钢加热到一定温度，保温一段时间后缓慢冷却，如炉冷。

正火：将钢加热到某一临界温度以上，保温后在空气中冷却。

淬火：将钢加热到某一临界温度以上，保温后快速冷却，如淬入水或油里。

回火：将淬火后的钢再加热到A1线以下某一温度后冷却。

2.热处理加热温度的选择

亚共析钢：

淬火、正火、退火的加热温度在Ac3以上30~50℃。

共析钢，过共析钢：

淬火、退火的加热温度，在Ac1以上30~50℃；

正火加热温度在Accm以上30~50℃。

亚共析钢和过共析钢的淬火，退火温度范围不同，图1，这是由于如果亚共析钢的淬火温度过低，在Ac1以上30~50℃，这时钢的组织是铁素体和马氏体，使钢件上出现软点。而过共析钢在两相区加热后淬火得到的组织是马氏体和渗碳体。由于渗碳体本身硬度很高，不会影响钢的硬度；相反如果过共析钢加热到奥氏体单相区淬火，得到的组织是马氏体和大量的残余奥氏体，硬度反而要下降。

图1淬火加热温度范围

过共析钢在退火时若加热到奥氏体单相区，冷却时将在晶介析出网状渗碳体，使钢的塑性，冲击韧性降低。所以过共析钢退火加热温度不能过高。

过共析钢的正火主要是为了消除已经形成的网状渗碳体，只是加热到Acm线以上才能使网状渗碳体全部溶入奥氏体，由于正火的冷却速度较快，网状渗碳体来不及析出而被消除。

回火温度是根据零件所要求的力学性能确定的，通常将回火分为低温、中温、高温回火：

低温回火：（150~250℃）所得的组织为回火马氏体，硬度约为HRC60，目的是降低淬火后的应力，减少钢的脆性，但保持钢的高硬度，这种回火常用于切削刀具和量具。

中温回火；（350~500℃）所得组织为回火屈氏体，硬度约为HRC40，目的是获得高的弹性极限，同时有较好的韧性，主要用于中高碳钢弹簧的热处理。

高温回火：（500~650℃）所得组织为回火索氏体，硬度约为HRC30，目的是获得既有一定强度、硬度，又有良好冲击韧性的综合机械性能，主要用于中碳结构钢的热处理。

3.确定保温时间：

保温时间与加热介质，加热温度，钢的成分和工件的形状尺寸等因素有关。生产上一般根据经验公式确定。试验中碳钢所用的保温时间可按每毫米直径1分钟计算。

4.冷却方法：

热处理时的冷却方法适当，才能获得所要求的组织和性能，退火一般采用随炉冷却。正火多采用空气冷却，大件常进行吹风冷却。淬火的冷却方法非常重要。一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证得到马氏体组织；另一方面冷却速度应尽量缓慢，以减少内应力，避免变形和开裂。为此，可根据C曲线图（图2）估计连续冷却速度的影响。

图2淬火介质冷却曲线示意图

5.基本组织金相特征：

（1）、珠光体(P)

是铁素体与渗碳体的机械混合物，层片较粗。

（2）、索氏体(S)

是铁素体与渗碳体的机械混合物。其片层比珠光体更细密，在显微镜的高倍（700倍以上）放大才能分辨，硬度约为HRC30。

（3）、屈氏体(T)

屈氏体(T)也叫托氏体(T)，也是铁素体与渗碳体的机械混合物，片层比索氏体还细密，在一般光学显微镜下无法分辨。当其少时析出时，沿晶介分布，呈黑色网状，包围着马氏体，当析出量较多时，呈大块黑色团状，只有在电子显微镜下才能分辨其中的片层。硬度约HRC35~40。

（4）、贝氏体（B）

是奥氏体的中温转变的产物，贝氏体也是铁索体与渗碳体的两相混合物，但其金相形态与珠光体类组织不同，并因钢的成分和形成温度不同而有差别，其组织形态主要有二种：

a上贝氏体是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的渗碳体所组成的非层状组织。当转变量不多时，在光学显微镜下为成束的铁素体条向奥氏体晶界内伸展，具有羽毛状特征。

b下贝氏体是在片状铁素体内部沉淀有碳化物的混合物组织。由于下贝氏体易受浸蚀。所以在显微镜下呈黑色针状。

（5）、马氏体(M)

马氏体有两种形态。高碳马氏体呈针叶状，针叶大小不一，互不平行，最先形成的马氏体较粗大，往往横穿整个奥氏体晶粒，将其分割，使以后形成的马氏体针的大小受到限制。并使针与针之间残留有奥氏体。片状马氏体的硬度HRC62~65，韧性较差，低碳马氏体呈板条状，许多平行的板条形成一束，束与束之间有较大的位向差，一个奥氏体晶粒内可有几个马氏体束或区，板条状马氏体的韧性较好。

（6）、残余奥氏体（A′)

奥氏体淬火时，被保留到室温的未转变的部分，在显微镜下呈白亮色，分布在马氏体之间，无固定形态，未经回火时，A′与M很难区分，都呈白亮色；只有马氏体回火变暗后残余奥氏体才能被辨认。

(7)回火马氏体（M_回）

马氏体经低温回火（150~250℃）所得到的组织为回火马氏体，它仍具有原马氏体形态的特征，针状马氏体由于有极细的碳化物析出，容易受浸蚀，在显微镜下为黑针状，M回具有高的强度和硬度，而韧性和塑性较淬火马氏体有明显改善。

(8)回火屈氏体（T_回）

也称回火托氏体。是马氏体经中温回火（350~500℃）所得到的组织。保留有模模糊糊的马氏体外形。它是铁素体与细粒状渗碳体组织的混合物，用光学显微镜极难分辨，只有在电镜下才可观察到。回火屈氏体有较好的强度，最佳的弹性，韧性也较好。

(9)回火索氏体（S_回）

马氏体经高温回火（500~650℃）所得到的组织为回火索氏体，它是再结晶了的铁素体基本上分布着粒状渗碳体，回火索氏体具有优良的综合机械性能。

回火屈氏体和回火索氏体是淬火马氏体的回火产物，它的渗碳体呈粒状，且均匀分布在铁素体基体上，而屈氏体和索氏体是奥氏体过冷时直接形成的，它的渗碳体呈片状，所以，回火组织同直接冷却组织相比，在相同的硬度下具有较好的塑性及韧性。