的变形与开裂。
２．淬火钢在回火时组织的转变
钢经淬火后，获得马氏体与残余奥氏体是亚稳定相。在回火加热、保温中，都会向稳定的铁素体和渗碳体（或碳化物）的两相组织转变。根据碳钢回火时变化的过程和形成的组织，一般回火分为四个转变。 （１） 马氏体分解
淬火钢在１００°Ｃ以下，内部组织的变化并不明显，硬度基本上也不下降。当回火温度大于１００°Ｃ时，马氏体开始分解，马氏体中碳以ε碳化物（Ｆｅ２．４Ｃ）形式析出，使马氏体中碳的过饱和度降低，晶格畸变度减弱，内应力有所下降，析出的ε碳化物不是一个平衡相，而是向Ｆｅ３Ｃ 转变的 过渡相。这一转变的回火组织是由过饱和α固溶体与ε碳化物所组成，这种组织称为回火马氏体。马氏体这一分解过程一直进行到约３５０°Ｃ。马氏体中碳的质量分数越多，析出碳化物越多。对于ｗＣ≤０．２％的低碳马氏体，在这一阶段不析出碳化物，只发生碳原子在位错附近的偏聚。 （２） 残余奥氏体的转变
回火温度达到２００～３００°Ｃ时，马氏体继续分解，残余奥氏体也开始发生转变，转变为下贝氏体。下贝氏体与回火马氏体相似，这一转变后的主要组织仍为回火马氏体，此时硬度没有明显下降，但淬火内应力进一步减少。 （３） 碳化物的转变
回火温度在２５０～４５０°Ｃ时，因碳原子的扩散能力增大，碳过饱和α固溶体转变为铁素体，同时ε碳化物亚稳定相也转变为稳定的细粒状渗碳体，淬火内应力基本消除，硬度有所降低，塑性和韧性得到提高，此时组织由保
持马氏体形态的铁素体和弥散分布的极细小的片状或粒状渗碳体组成，称为回火屈氏体。
（４） 渗碳体的聚集长大和铁素体再结晶
回火温度大于４５０°Ｃ时，渗碳体颗粒将逐渐聚集长大，随着回火温度升到６００°Ｃ时，铁素体发生再结晶，使铁素体完全失去原来的板条状或片状，而成为多边形晶粒，此时组织由多边形铁素体和粒状渗碳体组成，称为回火索氏体。
回火碳钢硬度变化的总趋势是随回火温度的升高而降低。 ３．回火种类与应用
根据对工件力学性能要求不同，按其回火温度范围，可将回火分为三种。 （１） 低温回火
淬火钢件在２５０°Ｃ以下回火称低温回火。回火后组织为回火马氏体，基本上保持淬火钢的高硬度和高耐磨性，淬火内应力有所降低。主要用于要求高硬度、高耐磨性的刃具、冷作模具、量具和滚动轴承，渗碳、碳氮共渗和表面淬火的零件。回火后硬度为５８～６４ＨＲＣ。 （２） 中温回火
淬火钢件在３５０～５００°Ｃ之间回火称为中温回火。回火后组织为回火屈氏体。具有高的屈强比，高的弹性极限和一定的韧性，淬火内应力基本消除。常用于各种弹簧和模具热处理，回火后硬度一般为３５～５０ＨＲＣ。 （３）高温回火
淬火钢件在５００～６５０°Ｃ回火称为高温回火。回火后组织为回火索氏体，具有强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。因此，广泛用于
汽车、拖拉机、机床等承受较大载荷的结构零
件，如连杆、齿轮、轴类、高强度螺栓等。回火后硬度一般为２００～３３０ＨＢＳ。生产中常把淬火＋高温回火热处理工艺称为调质处理。调质处理后的力学性能（强度、韧性）比相同硬度的正火好，这是因为前者的渗碳体呈粒状，后者为片状。调质一般作为最终热处理，但也作为表面淬火和化学热处理的预先热处理。调质后的硬度不高，便于切削加工，并能获得较低的表面粗糙度值。
除了以上三种常用回火方法外，某些精密的工件，为了保持淬火后的硬度及尺寸的稳定性，常进行低温（１００～１５０°Ｃ）、长时间（１０～５０ｈ）保温的回火，称为时效处理。 １．３．６ 钢的表面淬火
表面淬火是通过快速加热使钢表层奥氏体化，而不等热量传至中心，立即进行淬火冷却，仅使表面层获得硬而耐磨的马氏体组织，而心部仍保持原来塑性、韧性较好的退火、正火或调质状态的组织。表面淬火不改变零件表面化学成分，只是通过表面快速加热淬火，改变表面层的组织来达到强化表面的目的。
许多机械零件，如轴、齿轮、凸轮等，要求表面硬而耐磨，有高的疲劳强度，而心部要求有足够的塑性、韧性，采用表面淬火，使钢表面得到强化，能满足上述要求。
碳的质量分数在０．４％～０．５％的优质碳素结构钢最适宜于表面淬火。这是由于中碳钢经过预先热处理（正火或调质）以后再进行表面淬火处理，即可以保持心部原有良好的综合力学性能，又可使表面具有高硬度和耐磨性。
表面淬火后，—般需进行低温回火，以减少淬火应力和降低脆性。 表面淬火方法很多，目前生产中应用最广泛的是感应加热表面淬火，其次是火焰加热表面淬火。 １．感应加热表面淬火
感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件表面所产生的热效应，使表面加热并进行快速冷却的淬火工艺。
感应表面加热淬火法的原理，当感应圈中通入交变电流时，产生交变磁场，于是在工件中便产生同频率的感应电流。由于钢本身具有电阻，因而集中于工件表面的电流，可使表层迅速加热到淬火温度，而心部温度仍接近室温，随后立即喷水（合金钢浸油）快速冷却，使工件表面淬硬。
所用电流频率主要有三种：一种是高频感应加热，常用频率为２００～３００ｋＨｚ，淬硬层为０．５～２ｍｍ，适用于中、小模数齿轮及中、小尺寸的轴类零件；第二种是中频感应加热，常用频率为２５００～３０００Ｈｚ，淬硬层深度为２～１０ｍｍ，适用于较大尺寸的轴和大、中模数的齿轮等；第三种是工频感应加热，电流颇率为５０Ｈｚ，硬化层深度可达１０～２０ｍｍ，适用于大尺寸的零件，如轮辊、火车车轮等。此外还有超音频感应加 热，它是２０世纪６０ 年代后发展起来的，频率为３０～４０ｋＨｚ，适用于硬化层略深于高频，且要求硬化层沿表面均匀分布的零件，例如中、小模数齿轮、链轮、轴、机床导轨等。
感应加热速度极快，加热淬火有如下特点：第一，表面性能好，硬度比普通淬火高２～３ＨＲＣ，疲劳强度较高，一般工件可提高２０％～３０％；第二，工件表面质量高，不易氧化脱碳，淬火变形小；第三，淬硬层深度易于
