(一) 淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一段时间，使之奥氏体化后，以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。
淬火目的：提高强度、硬度和耐磨性。结构钢通过淬火和高温回火后，可以获得较好的强度和塑韧性的配合；弹簧钢通过淬火和中温回火后，可以获得很高的弹性极限；工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后，可以获得高硬度和高耐磨性；对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。
表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。
单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中，使之连续冷却至室温(图9-1a线)。淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。
双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点，然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。
分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间，待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却，这就是分级淬火
等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。
等温淬火与分级淬火的区别是：分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。。。根据等温温度不同，等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。
(二) 回火--将淬火后的钢/铁，在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。回火的目的：为了稳定组织，减小或消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。
1 / 9 第一章 钢的合金化基础
1、合金钢是如何分类的？
1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢
2、奥氏体稳定化， 铁素体稳定化的元素有哪些？
奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、 Mn、Co、C、N、Cu等
铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等
3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？
1) 碳化物形成元素： Ti、 Zr、Nb、V、 Mo、 W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体,
含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律
a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、 W、 Cr少量时，也形成合金渗碳体
b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物
c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时
i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。
ii. 当rc/rMe>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。
★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？
1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；
第六章 钢的热处理
1、什么是钢的热处理？钢的热处理的特点和目的是什么？
答：钢的热处理是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却,以获得所需的组织结构和性能的工艺。
钢的热处理的特点是在固态下，通过加热、保温和冷却，来改变零件或毛坯的内部组织,而不改变其形状和尺寸的热加工工艺.钢的热处理的目的是改善零件或毛坯的使用性能及工艺性能.
2、从相图上看，怎样的合金才能通过热处理强化?
答：通过热处理能强化的材料必须是加热和冷却过程中组织结构能够发生变化的材料，通常是指:（1)有固态相变的材料;(2）经受冷加工使组织结构处于热力学不稳定状态的材料；
(3）表面能被活性介质的原子渗入.从而改变表面化学成分的材料.
3、什么是退火？其目的是什么？
答：退火是将金属或合金加热到适当温度,保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。其目的可概括为“四化”,即软化(降低硬度适应切削加工和冷冲压要求）；均匀化(消除偏析使成分和组织均匀化)；稳定化（消除内应力、稳定组织保证零件的形状和尺寸）；细化（细化晶粒、提高力学性能）。
4、亚共析钢热处理时,快速加热可显著提高屈服强度和冲击韧性，为什么？
答:快速加热可获得较大的过热度，使奥氏体形核率增加,得到细小的奥氏体晶粒，冷却后的组织晶粒也细小。细晶粒组织可显著提高钢的屈服强度和韧性。
5、热轧空冷的45钢在正常加热超过临界点Ac3后再冷却下来,组织为什么能细化？
答:热轧空冷的45钢室温组织为F+P，碳化物弥散度较大,重新加热超过临界点Ac3后,奥氏体形核率大,起始晶粒细小，冷却后的组织可获得细化。
6、填写下表:
工艺名称 加热温度/℃ 冷却方法 组织 应用
均匀化退火 Ac3+150~250 炉冷 F+P 铸钢件
完全退火 Ac3+20～30 炉冷 F+P 亚共析钢
球化退火 Ac1+20~40 炉冷 球化组织 过共析钢
再结晶退火 680～720 空冷 等轴晶粒 冷塑性变形钢
淬火临界冷却速度
淬火临界冷却速度是指材料在淬火过程中所需要的最小冷却速度，以使其达到理想的硬度和强度。这个概念在金属材料工程中非常重要，因为它直接影响着材料的性能和使用寿命。下面我们将从以下几个方面来探讨淬火临界冷却速度的相关知识。
一、淬火的基本原理
淬火是一种通过急速冷却来改变金属晶体结构和性能的热处理方法。通过加热金属至适当温度后，迅速浸入水或油中进行快速冷却，使其晶体结构发生变化，从而提高硬度和强度等力学性能。
二、影响淬火临界冷却速度的因素
1. 材料成分：不同种类的金属材料具有不同的淬火临界冷却速度，这主要取决于其成分和组织结构。
2. 淬火介质：不同介质对于材料的淬火效果也有影响。水是一种非常有效的淬火介质，但容易产生变形和裂纹；油则相对温和一些，但淬火效果也相应较弱。
3. 淬火温度：淬火温度的高低也会对淬火临界冷却速度产生影响。通常情况下，淬火温度越高，所需的冷却速度就越大。
4. 材料形状和尺寸：材料的形状和尺寸也会影响到淬火临界冷却速度。一般而言，形状复杂、尺寸大的材料需要更快的冷却速度才能达到理想的硬度和强度。
三、如何确定淬火临界冷却速度
确定材料的淬火临界冷却速度是非常重要的，因为只有在恰当的条件下进行淬火处理才能获得理想的性能。以下是几种常见方法：
1. 超过临界直径法：这种方法适用于圆柱形材料。通过计算圆柱体表面每个点所需冷却时间来确定其最小临界直径。
2. 等温退火法：将样品加热至适当温度并保持一段时间后，在空气中自然冷却。通过测量样品硬度来确定其最佳淬火临界冷却速度。
3. 差热分析法：通过测量样品在不同温度下的热力学性质，如比热、热导率和热膨胀系数等，来确定其淬火临界冷却速度。
四、淬火临界冷却速度的应用
淬火临界冷却速度是金属材料工程中非常重要的概念，它直接影响着材料的性能和使用寿命。在实际应用中，我们需要根据具体情况来确定最佳的淬火条件，以达到理想的硬度和强度。以下是几种常见应用：
