合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织
40Cr 850 ℃淬火
合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织
GCr15 850℃淬火
组织 M+K
B下 A’
M
高速钢热处理组织
高速钢是一种常用的高合金工具钢，例如W18Cr4V。因为它 含有大量合金元素，使铁碳相图中的E点大大左移，虽然只含 有0.7%～0.8%的碳，仍可获得莱氏体组织，所以又称为莱氏体 钢。
45钢 860℃退火
碳钢热处理组织
45钢含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一 部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，因此组织是铁素体+珠光 体。碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好。
45钢 860℃正火
碳钢热处理组织
正火是指：钢件加热到临 界点Ac3或Acm以上的温度， 保温一定的时间(见奥氏 体化)，然后在空气中冷 却的金属热处理工艺，广 泛应用于工业生产。
从实质上说，钢的正火是钢退火的一种特殊情况。由于正火的冷却速度比退火的冷却速度 快，所获得的珠光体片层间距较小，组织较细，因而其硬度和强度也较高。适用范围：正 火只适用于碳素钢和低、中合金钢，而不适用于高合金钢。因为高合金钢的奥氏体非常稳 定，在空气中冷却也将得到马氏体组织。对共析碳素钢来说，正火可得到索氏体组织；对 亚共析或过共析钢，正火组织中还有先共析铁素体或先共析渗碳体，但与相应的退火组织 比较，先共析相的量较少。
而3Cr13和4Cr13钢，由于含碳量高一些，耐蚀性就相对差 一些，通过淬火+低温回火（200～300℃），得到回火马氏体， 具有较高的强度和硬度（HRC达50），因此常作为工具钢使 用，制造医疗器械、刃具、热油泵轴等。
马氏体不锈钢热处理组织
3Cr13的退火组织
3Cr13的1000℃淬火 +250℃回火组织
高速钢锻造退火组织为索氏体+碳化物。其中粗大的亮色晶粒为初生共晶碳化物，较细小 的为次生碳化物以及索氏体基体中的极细共晶碳化物，退火后的的硬度为HB207～255。
高速钢淬火加热温度一般为1260～1280℃，高温加热的目的是使较多的碳化物溶解于奥氏 体中，淬火后马氏体中合金元素含量高，回火后钢的红硬性高且耐磨性好。淬火采用油冷 或空冷，其显微组织为马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体（尚有20%～30%）。马氏体呈隐 针状，其针形很难显示出来，但可看出明显的奥氏体晶界及分布于晶粒内的未溶碳化物， 淬火后的硬度约为HRC61～62
T10钢淬火
碳钢热处理组织
组织为较粗大的针状马氏体和残余奥氏体。针状马氏体呈竹叶状或凸透镜状，在空间形 似铁饼。针状马氏体之间通常互成60º或120º角，一般限制在奥氏体晶粒内，最初形成的 马氏体针贯穿奥氏体晶粒，后形成的马氏体较短，先形成的马氏体较易浸蚀。所以完全 转变的马氏体为大小不同，分布不规则，颜色深浅不一的针状组织。
虽然高速钢在铸态下的组织存在严重的成分和组织不均匀性， 从而影响其性能，为此随后必须经过锻造和轧制，破碎莱氏体 网络，促使其碳化物均匀分布。
高速钢铸态组织
高速钢热处理组织
高速钢在铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似，其中莱氏体由合金碳化物、马氏 体、屈氏体以及残留奥氏体组成。
高速钢锻造退火组织
高速钢热处理组织
高速钢1280℃淬火后三次 回火组织
高速钢热处理组织
高速钢淬火后需经三次回火，其组织为回火马氏体，碳化物和少量残余奥氏体（约 2%～3%）。回火后硬度为HRC63～65。
马氏体不锈钢热处理组织
常用马氏体不锈钢的含碳量为0.1～0.45%，含铬量为12～ 14%，典型钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。1Cr13和 2Cr13具有抗大气、蒸气等介质腐蚀的能力，常作为耐蚀的结 构钢使用。为了获得良好的综合性能，常采用淬火+高温回火 （600～700℃），得到回火索氏体，来制造汽轮机叶片、锅 炉管附件等。
马氏体不锈钢热处理组织 回火马氏体
铁素体不锈钢热处理组织
合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织
合金元素的加入，使铁碳相图发生一些变化，但其平衡状态 的显微组织与碳钢没有本质的区别。低合金钢热处理后的显微 组织与碳钢没有根本不同，差别只在于合金元素加入后，使C曲 线右移（除Co以外），即以较低的冷却速度也可以获得马氏体 组织。例如，40Cr钢经调质处理后的显微组织和40钢调质后的 显微组织基本相同，都为回火索氏体。GCr15钢840℃油淬、低 温回火后的显微组织，与T12钢780℃水淬、低温回火后的显微 组织也一样，为回火马氏体和碳化物。
热处理实验
金属材料的显微组织观察（验证性）
实验内容
碳钢热处理后的组织 铸钢、铸铁的组织 不锈钢、耐热钢的组织 铝合金、铜合金的组织 轴瓦合金的组织
20钢-930℃淬火
碳钢热处理组织
含碳量小于0.25%的非合金钢（碳素钢）或低碳低合金结构钢经强烈淬火，获得80% 以上甚至100%的低碳马氏体组织，这类钢统称为低碳马氏体钢。一般情况下，含碳 量在0.15%-0.25%范围内的钢淬火强化效果好，综合力学性能高。
45钢 860℃淬火
碳钢热处理组织
片状马氏体（或针状马氏体），由片状马氏体与残余奥氏体组成。又称为 孪晶马氏体。45 钢 860℃正常淬火后组织为细小的马氏体。
45钢 860℃淬火后 200℃回火
碳钢热处理组织
低温回火所得到的组织是回火马氏体(马氏体及少量残余奥氏体，都是不稳定的组织)， 其性能是：具有高的硬度（HRC58-64）和高的耐磨性，因内应力有所降低，故韧性有 所提高.这种回火方法主要用于刃具，量具，拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件。
45钢调质处理
碳钢热处理组织
调质处理后，组织为均匀细小的保持马氏体位向的回火索氏体。45钢调质后的组织形 态首先取决于淬火组织（当然淬前原始组织也有影响）。因加热不足而残留在马氏体 组织中的块状铁素体，或因冷却不足而在马氏体晶界区形成的网状铁素体，均会保留 到高温回火后的索氏体组织中。同时，淬火马氏体的粗细直接影响索氏体的粗细。