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材料焊接性课后答案第一篇：材料焊接性课后答案第三章：合金结构焊接热影响区（HAZ）最高硬度焊接热影响区（heat affected zone,简称HAZ）最高硬度，是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。
一般其硬度值采用维氏硬度来表示，例如HV10。
是评价钢种焊接性的重要指标之一，比碳当量更为准确。
采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性（包括冷裂纹敏感性），不仅反映钢钟化学成分的作用，还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。
因为硬度与强度有一定的头条，即强度高，对应的硬度也高。
因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度，而焊接热影响区的强度超高，会导致其塑性降低，从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。
另外，不同的组织形态的硬度值也不一样，在钢中，高碳马氏体（孪晶马氏体）的硬度值最高，且高碳马氏体的塑性、韧性最差，所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。
焊接热影响区的最高硬度值的数值越高，其对就的强度就越高，韧性、塑性就越差。
因些，重要结构中，对焊接热影响区最高硬度有一定的限制，并作为评价指标之一。
钢1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。
（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。
（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。
一、概述金属材料一直以来都是工程领域中广泛应用的材料之一，其强韧性一直是研究的热点之一。
随着科学技术的不断发展，人们对金属材料强韧化机理及超高强钢的研究也越发深入。
本文将从金属材料强韧化的概念和机理入手，探讨目前超高强钢的开发及应用情况，并对未来的发展方向进行展望。
二、金属材料强韧化的概念及机理1. 强韧化的概念强韧化是指在不同的外力作用下，材料能够保持其在应力下的强度和韧性。
强韧化材料具有抗拉伸、抗弯曲和抗扭转等性能较强的特点。
强韧化的目的是提高材料的使用安全系数，延长材料的使用寿命。
2. 强韧化的机理强韧化的机理包括晶界强化、位错强化和析出强化等。
晶界强化是指通过控制晶界的特性来增强材料的强韧性；位错强化是通过引入位错来增强材料的韧性；析出强化是指通过固溶体中析出出特定的固溶体来增强材料的性能。
三、超高强钢的开发及应用1. 超高强钢的研究历程超高强钢的研究始于二十世纪六十年代，经过多年的发展，目前已经取得了一系列重要的突破。
超高强钢具有高强度、高韧性和良好的冷成型性能，广泛应用于汽车、桥梁和建筑等领域。
2. 超高强钢的应用情况目前，超高强钢在汽车轻量化领域的应用较为广泛，能够显著提高汽车的安全性能和燃油利用率。
超高强钢还被应用于船舶制造、航空航天和军工等领域，取得了良好的效果。
四、未来发展方向展望1. 现代材料加工技术的发展随着现代材料加工技术的不断进步，越来越多的新型金属材料被开发出来。
未来，随着3D打印、激光焊接等新技术的应用，超高强钢的研究和生产将更加多样化和精细化。
2. 新材料的研究与应用未来，人们将更加注重绿色环保型材料的研究与开发，以满足社会可持续发展的需求。
对于高温、高压等复杂工况下的材料需求也将逐渐增加，超高强钢在这些领域的研究与应用将会成为重点。
3. 国际合作与交流未来，随着国际合作与交流的深入，超高强钢的研究与应用将会更加国际化。
通过与国际先进技术的合作，可以更好地借鉴和吸收先进的技术和经验，推动超高强钢的发展。
合金钢热处理
合金钢热处理是指将合金钢加热到一定温度，保持一段时间后再进行冷却的工艺过程。
通过热处理可以改变合金钢的组织和性能，提高其硬度、强度、耐腐蚀性等。
常见的合金钢热处理方法包括退火、正火、淬火、调质等。
1. 退火：将合金钢加热至一定温度，保温一段时间后慢慢冷却。
退火可以消除合金钢内部的应力，改善其可加工性和韧性。
2. 正火：将合金钢加热至适当温度，经过一定时间保温后以空气冷却。
正火可以使合金钢的组织均匀化，提高其硬度和强度。
3. 淬火：将合金钢加热至适当温度，迅速冷却。
淬火可以使合金钢的组织变为马氏体，从而提高硬度和强度。
4. 调质：先进行淬火处理，然后将合金钢重新加热至一定温度保温一段时间，最后进行适当冷却。
调质可以减轻淬火带来的内部应力，提高合金钢的韧性和耐蚀性。
不同的合金钢成分和要求会选择不同的热处理方法，以达到预期目标。
合理的热处理可以提高合金钢的整体性能，延长其使用寿命。
低合金钢适用于哪些高温热处理工艺？一、正火热处理工艺正火是低合金钢高温热处理的一种常用工艺。
通过正火处理，可以改善低合金钢的力学性能，提高材料的强度和硬度。
具体来说，正火可以使低合金钢的晶粒细化，减少晶界和位错的缺陷，提高材料的塑性和韧性。
1. 细化晶粒正火处理时，低合金钢的晶粒会发生再结晶和生长过程，从而使晶粒细化。
细小的晶粒间的位错数目较少，形核晶体的能源大大优于大晶粒的情况，这就提高了低合金钢的韧性和强度。
2. 强化作用正火处理能使低合金钢中的碳化物弥散彼此之间，同时提高了晶界的强化效果，从而提高材料的强度和硬度。
这是由于弥散碳化物会阻碍错位运动，提高材料的抗变形性能。
二、淬火热处理工艺淬火是低合金钢在高温下快速冷却的热处理工艺。
通过淬火处理，低合金钢的晶粒可以得到进一步的细化，从而提高材料的强度和硬度。
此外，淬火还可以形成马氏体组织，进一步提高了材料的硬度和强度。
1. 细化晶粒淬火处理时，低合金钢的晶粒会发生相变，从奥氏体相变为马氏体。
由于相变过程中的奥氏体晶粒会断裂形成马氏体晶粒，所以淬火处理能使低合金钢的晶粒细化。
2. 形成马氏体组织淬火处理后，低合金钢中的奥氏体相变为马氏体，形成了马氏体组织。
马氏体组织具有较高的硬度和强度，因此淬火处理可以使低合金钢具备更好的耐磨性和抗拉强度。
三、回火热处理工艺回火是低合金钢在淬火后进行的热处理工艺。
通过回火处理，低合金钢可以获得合适的硬度和韧性，从而平衡材料的性能，避免材料过于脆硬。
1. 减轻内应力淬火后的低合金钢存在着大量的内应力，这会对材料的力学性能产生不利影响。
回火处理能够减轻低合金钢中的内应力，改善材料的韧性和延展性。
2. 调控材料硬度通过回火处理，可以调控低合金钢的硬度，使其达到合理的范围。
过硬的材料容易出现脆性断裂，而过软的材料又会影响其使用寿命。
回火处理可以使低合金钢在硬度和韧性之间取得平衡。
综上所述，低合金钢适用于正火、淬火和回火等多种高温热处理工艺。
不同热处理条件下 20CrMnTi耐磨性的研究在当今工业化发展迅速的科技时代，各种材料都被大量地应用到工业生产中，在这里面，耐磨金属材料已经被广泛应用到机械加工与工件制造领域。
然而在实际生产过程中，金属材料的磨损情况却变得越来越严重，这造成了自然资源的大量消耗，严重影响了企业经济效益的增长。
因此，研究与开发高新型耐磨金属材料具有重大的科研与社会意义。
在各种耐磨金属材料里面，耐磨合金钢具有优良的机械性能，而且原材料资源丰富，生产加工成本较低，周期较短，热处理后强度与硬度较为理想，可适应多种不同工业生产的需求，因此被大量用于制作多种不同类型的耐磨工件。
20CrMnTi钢是一种性能优良的低碳合金钢，自身具有良好的焊接性能，经正火处理后切削性能良好，冷加工性能也较为优异。
但是由于该钢中碳化物的影响,成分偏析现象较为严重,因此不同的热处理工艺对钢的性能有很大的影响。
20CrMnTi钢在经过淬火和低温回火处理后，钢材的强度和硬度均较高，低温冲击韧性比较突出，且仍可保持一定的焊接性能，表现出良好的综合力学性能，而且钢中合金元素的加入，使得工件具有良好的耐磨性能，被广泛用于制造中小尺寸的高强度耐磨件。
此外，在对20CrMnTi钢进行热处理时，调整不同的回火温度，可以使钢材在工业生产中满足不同的工作性能要求。
本论文通过实验对20CrMnTi钢在不同热处理状态下的力学性能与内部组织结构进行研究，得出低碳马氏体钢的不同热处理工艺与工件力学性能、耐磨性能及组织结构之间的变化关系，以期获得使20CrMnTi钢具有最佳强韧化与耐磨性结合的热处理工艺步骤，用来制作工业上的钻杆键条。
20CrMnTi钢是低碳低合金钢，该钢通常在热处理状态下使用。
经淬火回火处理后，具有良好的耐磨性能和抗拉强度，经过渗碳与淬火热处理后，具有工件表面硬度高，内部组织韧性好，耐磨性能与低温冲击性能较高的优良综合性能，20CrMnTi工件经正火处理后切削性能良好，冷加工性能也较为良好。
钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火的目的：退火所能达到的目的主在是：消除锻件及焊接结构的应力，消除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂；消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削加工的性能，胀管时的管头，胀接前也要进行退火。
(1) 降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
在生产中，退火工艺应用很广泛。
根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
正火与退火的区别，处理温度正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。
对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。
从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。
退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。
电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。
在加热过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。
因此要严格控制加热温度和加热速度等。
图2-2为退火和正火的加热温度范围。
什么样叫金属冷加工硬化现象？在工程中，有时需用对钢件进行冷加工，如锻打、压延、弯曲、冲压等。
当冷加工产生塑性变形时，不但其外形发生了变化，其内部的晶粒形状也会发生变化，晶粒沿受力方向被拉长。
冷加工塑性变形较大时，还会产生较大内应力。
这种现象称为冷加工硬化。
利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的，而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。
写一篇45钢的强韧化方法
45钢是一种低碳钢,具有较好的强度和韧性,广泛用于制造各种机械零件和
结构件。
然而,随着机械零件的使用频率增加和在使用过程中受到的应力增加,45钢的强度和韧性逐渐下降,无法满足用户的需求。
因此,强韧化45钢是提高其强度和韧性的有效途径。
以下是45钢强韧化的方法:
1. 冷加工
冷加工是通过冷轧、冷拔、冷拉等方式将45钢加工至所需尺寸和形状的方法。
冷加工可以使45钢的表面形成一层薄脆的氧化皮,提高钢的韧性和抗裂性能。
2. 热处理
热处理是将45钢加热至适当温度,使其发生转变,提高钢的强度和韧性。
常见的热处理方法包括正火、调质、退火等。
正火可以提高45钢的硬度和耐磨性,而调质可以提高45钢的韧性和抗裂性能,退火可以去除45钢的应力腐蚀裂纹。
3. 渗碳
渗碳是将45钢加热至适当温度,并在其表面涂上一层碳,形成碳素渗层的方法。
渗碳可以提高45钢的强度和韧性,使其更耐磨、更抗裂。
4. 精炼
精炼是通过去除45钢中的杂质,提高钢的质量和性能的方法。
精炼可以提高45钢的纯度和含碳量,降低其脆性,提高其韧性和抗裂性能。
5. 强化
强化是将45钢中添加某些元素或化合物,使其变得更强壮的方法。
强化可以提高45钢的强度和韧性,使其更耐磨、更抗裂。
综上所述,45钢的强韧化方法包括冷加工、热处理、渗碳、精炼和强化等。
通过这些方法,可以提高45钢的强度和韧性,使其能够满足用户的需求,并在长期使用中保持良好的性能。
q235钢的强韧化热处理工艺一. 概述：钢材是一种常用的工业材料，广泛应用于船舶、铁路、房屋、桥梁、机械等领域。
而 q235 钢是一种常用的结构钢材，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
正是因为 q235 钢在工业生产中起到重要的作用，所以对于其性能的研究也愈发得到关注。
二. q235 钢的强韧化热处理工艺：1. 强韧化热处理的定义：钢材作为一种重要的结构材料，强韧性是其最基本的性能之一。
在日常使用过程中，若钢材缺乏强韧性，容易出现断裂、变形等问题。
因此，为了保证钢材具有较好的强韧性，常常需要进行强韧化处理。
强韧化处理是指通过改变钢材的化学成分和热处理工艺，提高钢材的强度、塑性和韧性的处理方法。
2. q235 钢的性能：q235 钢是一种中碳钢，具有一定的强度和塑性。
但其韧性较差，易出现断裂现象。
3. q235 钢强韧化热处理工艺：(1) 碳氮共渗：通过碳氮共渗来提高钢材的表面硬度，改善其磨损性能和疲劳寿命，并适当提高其韧性。
碳氮共渗的过程分为三个阶段：氮化、碳化和回火。
氮化阶段：在钢材表面进行气体氮化，形成硬度较高的氮化物层。
碳化阶段：在氮化物层上进行碳化处理，形成类似固体溶解物的结构。
回火阶段：通过回火来改变钢材的强度和韧性。
此种方法能够提高钢材的强度、硬度和韧性，其强韧化效果较好。
(2) 淬火和回火：将 q235 钢材加热至淬硬状态，随后迅速冷却来提高钢材的硬度和强度，然后进行回火处理，改变其韧性。
淬火处理会增加钢材的强度和硬度，但同时也会降低其韧性。
通过回火处理来平衡硬度和韧性。
(3) 微合金化：通过加入微量的钒、铌、钛等元素，提高钢材的韧性和强度。
微合金化的方法可以在不降低钢材的强度和硬度的情况下，提高钢材的韧性。
同时也可以改善钢材的加工性。
4. 结论：q235 钢在工业应用中具有重要的作用，其韧性是其最基本性能之一。
通过强韧化热处理工艺来提高其强度、硬度和韧性，对于提高钢材的整体性能起到重要作用。
钢的韧化方法钢的韧化方法包括：(1)细化晶粒法；(2)合金化法；(3)纯净化法；(4)位错板条马氏体韧化；(5)高温形变热处理；(6)利用稳定奥氏体使钢韧化；(7)利用介稳奥氏体使钢韧化；(8)回火和其他方法。
(1)细化晶粒法常温或低温下，在利用细化晶粒提高钢的强度的同时，还可改善钢的韧性，特别是低温韧性。
这是细化晶粒方法的突出优点。
因为细化晶粒不仅增大钢的屈服强度(@),而且增大钢的断裂强度O b)。
这样，随着晶粒的不断细化，钢从脆性断裂过渡到韧性断裂(沪os)，如图3所示。
晶粒尺寸]/ ■图3新裂强度s和屈服强度6与晶粒尺寸M的关糸（2）合金化法合金元素锰和镍能使钢的韧性提高。
锰因为能减少晶界碳化物，细化珠光体，相应也细化铁素体晶粒，从而提高铁素体一珠光体钢的韧性。
镍是提高钢的韧性最有效的元素，这是因为镍能提高铁素体基体的韧性，并使晶粒细化的缘故。
（3）纯净化法除去钢中夹杂、气体及有害元素，尽可能降低钢的碳含量是提高钢韧性的有效方法。
钢中非金属夹杂物是断裂的裂纹源。
在冶炼上采用真空除气，电渣重熔、真空白耗重熔和各种炉外精炼技术，提高钢的纯净度，可显著改善钢的韧性。
钢中磷、硫、砷、锑等有害元素的去除，也能改善钢的韧性。
钢中的碳，虽然在很多情况下是不可缺少的元素，但碳却使钢的韧性显著恶化，因此，在可能的条件下，应尽量降低钢的碳含量。
（4）位错板条马氏体韧化铁碳合金中，碳含量＜0. 30%时，淬火马氏体的形态主要为位错板条马氏体；碳含量＞0. 6%时，主要为内孪晶马氏体。
一般认为，化学成分相同，位错马氏体与内孪晶马氏体的强化效果相当，而位错马氏体具有较好的韧性。
原因可能是位错马氏体的板条尺寸很小，类似于非常细的晶粒，可阻止裂纹的传播；而孪晶片状马氏体，厚度较大，且内部孪晶取向相同，类似于粗大的晶粒，从而韧性较差。
另外，位错马氏体板条之间的残留奥氏体塑性良好，使得钢的韧性改善。
（5）高温形变热处理将钢在高于临界点A C3以上的较高温度（如在奥氏体的再结晶温度以上）奥氏体化，然后预冷到稍高于A。
通过加工热处理实现低合金钢强韧化技术（二）
强化节能以减排CO2，抑制地球变暖已成为全球共识，为确保2020年单位GDP CO2排放量比2005年降低40%-45%的承诺，我国在“十二五”规划中提出，CO2排放指标将和节能指标共同作为约束性指标进行考核。
钢铁行业作为高耗能工业，面对这一形势，除了从生产工艺上改进以节能减排CO2外，还应多生产高强度钢材，为汽车、船舶等交通运输工具和房屋、桥梁等钢结构制造节材、节能，为减排CO2做出贡献的同时，这亦是钢铁行业转变增长方式由大变强的一条重要途径。
2.2 马氏体组织
含碳0.6%左右的钢淬火出现的板状马氏体经回火后即具有优良的强度和延性、韧性平衡。
板状马氏体组织一个晶粒的厚度，仅0.2μm左右，成为非常薄的板状。
淬火状态马氏体晶粒的内部存在1015/m2的高密度位错，其位错密度基本和强加工后的金属相当。
中碳低合金钢的板状马氏体组织内部存在高密度位错，经回火后，碳化物微细分散后的回火马氏体组织则可视为“超微细复相组织”的一种。
作为使马氏体组织提高韧性的组织控制法，高温回火、奥氏体晶粒细化和
热形变等方面已众所周知，并经常组合应用。
对要求高韧性的机械结构用钢的
马氏体组织，应在550℃以上、A1点以下高温回火。
回火温度愈高，优势越明显。
原因在于：1）淬火产生的内部应力经位错回复而降低；2）碳化物可被分
散为球状。
热形变和奥氏体晶粒细化成为可使马氏体钢强韧化的有效组织控制法。
例如，由快速加热淬火使奥氏体粒径微细化至2.5μm的回火马氏体钢（HY130：0.1C-5Ni-0.6Cr-0.5Mo-0.06V-0.7Mn钢），在抗拉强度1400MPa下，屈服强度比一般淬火、回火钢增加，DBTT却下降。
在室温下，对各种钢材的屈服强度和V缺口夏比冲击吸收能的关系进行对
比试验的结果可知，低合金马氏体钢（0.34C-2Si-1Cr-3Ni）在屈服强度
1000MPa附近仍有较好的韧性（吸收能为100J左右）。
但屈服强度增大到1400MPa时，则吸收能降低到40J以下与之相比较，以马氏体时效钢为代表的高合金钢（碳以外的合金含量>10%），则在纳米级粒子分散强化的基础上，
加上含S、P、夹杂物低、含碳低及含Ni高等因素，在屈服强度和延性、韧性
的平衡上优于低合金钢。
即在屈服强度1500MPa时，冲击吸收能仍高达150J
以上，但到1800MPa和2500MPa时分别降到40J和20J以下。
3 层状剥离现象
层状剥离现象指轧制钢板、超微细晶粒钢、复合钢板和热形变钢等组织异
性强的材料在夏比冲击试验的破断面经常发生的现象。
由于在主裂发生或传播
以前，在和板面平行的面上产生层状剥离现象时，将使主裂尖端的3轴应力得
以缓和（即开裂钝化），从而抑制了主裂的传播，其结果使韧性改善。
层状剥离现象分为A、B两种破坏方式：A为Crack-divider（指开裂分解），B指Crack-arrester（指开裂抑制）。
以复合钢板为例说明如下，由于它在接合面的结合力较弱，A式的场合在荷重下，在V缺口或主裂尖端的3轴应力的作
用下，使接合面剥离而产生开裂。
产生A式的层状剥离现象时，实际上和薄板
的重合作用相同，即层状剥离现象的频度愈增加，愈使主裂尖端的应力状态由
3轴应力状态向2轴的平面应力状态缓和，致使主裂的传播得到抑制。
在轧制
钢板和超微细粒钢亦观察到此种A式的层状剥离现象。
此现象发生的温度区和
夏比吸收能转变温度区大体一致，而在转变温度以上或以下时则发生频度减少。
但层状剥离现象的发生频度愈高时，则100%延性破坏温度区的延性开裂阻抗
降低，即吸收能减少（延性破坏性能劣化）。
在B式的场合，层状剥离现象沿
与主裂方向（Z轴方向）的垂直面而发生，致开裂基本被钝化而主裂尖端的应
力状态由3轴缓和为单轴的抗拉状态，即实际上成为单纯的弯曲变形，致使韧
性大幅改善。
据有关研究报道，对0.2C-3Ni-3Mo钢形变热处理时，在200℃附近B式层状剥离现象沿伸长的奥氏体晶界发生，夏比冲击吸收能达到异常高的325J。
但在室温附近时则无层状剥离现象发生，吸收能降至33J，此时的屈服
强度为1600MPa。
无韧脆性转变的奥氏体系不锈钢（室温屈服强度为
215MPa），则温度愈低时的B式层状剥离现象愈显著，相应的夏比冲击吸收能
亦加大。
由于此试样取自透平发动机的劣化部件，其奥氏体已充分再结晶，致
起因于偏析带粗大化后碳化物的层状剥离现象较易发生所致。
还有，0.12C-
0.4Si-1.8Mn-0.03Nb棒材的控制轧制和板材的控制轧制形成不同的织构，经夏
比冲击试验（-196℃下）仍未破断分离，B式层状剥离现象多数沿轧制平行面
发生。
如上所述的DBTT显著降低是由于和轧制方向垂直断面铁素体晶粒的微
细化以及所形成的织构防止了裂纹的发生和传播，以及由层状剥离现象所实现
的平面应力状态的结果。
4 层状剥离现象在超微细纤维状晶粒组织的应用
4.1 马氏体形变回火处理的超微细纤维状晶粒组织的创新概念
根据1963年由田村君整理的热处理法分类，对淬火回火马氏体组织的加
工和琴钢丝的热处理加工归于同类。
当时的淬火回火马氏体组织加工是在200℃左右回火后加工，并再度进行回火的。
对淬火回火马氏体组织实施减面率80%的冷轧后，再经短时奥氏体化处理后，奥氏体的粒径成功地微细化至1μm水平。
最近其作为取得超微细晶粒组织的有效手段，淬火回火马氏体组织的加工受到
各方重视。
据悉，通过较高温度区的多轴加工和加工后的退火可形成等轴状的
超微细晶粒。
最近对取得超微细纤维状晶粒的手段，即中碳低合金钢淬火回火马氏体的温加工开始得到人们的关注。
另外，还考虑通过加工热处理形成组织的同时并成形为螺栓等部件，对此称为形变回火处理。
过去高强螺栓等高强度部件的生产必须在成形前对材料进行球化退火，而形变回火处理则可从工艺上省去软质化处理；但热形变加工在奥氏体相的加工还有以下问题：1）由于使奥氏体相稳定化必须加入较多的合金元素；2）对复杂形状的部件难以适用。
对此，提出马氏体形变回收处理加工，致可适用于较广范围的低合金钢，特别是中碳低合金钢的中温形变热处理的场合，可利用基体中微细分散碳化物粒子的钉扎作用，使基体组织晶粒超微细化的同时，还可控制超微细晶粒的织构和形状。
且在基体中存在纳米级超微细分散的碳化物粒子，由于位错钉扎而有利于超微细纤维状晶粒组织的高强度化和均匀延伸率的提高。
4.2 利用形变回火处理制成的超微细纤维状晶粒组织的力学性能
本研究选用高纯度的0.4C-2Si-1Cr-1Mo钢，为二次硬化钢的一种。
设计时通过Si、Cr和引起二次硬化用Mo的复合加入，使得在500℃回火，碳化物粒子仍能发生超微细分散，从而得到1800MPa抗拉强度。
利用形变回火处理的概况如下：1）从热轧材中切取4cm×4cm、长12cm的方钢，在1200℃下经1h 固溶处理后再轧制成断面9cm2的方钢，经水淬火后得到马氏体组织，其原奥氏体的平均粒径为50μm；2）将淬火材于500℃下回火1h后，再经轧机按3×3道次加工（累计减面率77%，相当于变形为1.7）成为断面积2cm2、长1m
的方钢后空冷至室温，成为热变形（TF）材。
还有在轧制中每3道次经500℃的5min再加热，最终道次为保持形状用同一孔型旋转90°再轧一道次。
TF材在沿轧制方向（RD）伸长的铁素体晶粒基体中，50nm以下碳化物粒子形成球状的超微细纤维状组织。
将TF材的室温抗拉变形性能和V缺口夏比冲击吸收能等指标，与正火材于950℃、30min奥氏体化后油淬火、经500℃、1h回火后水冷的QT材性能对比。
在1800MPa级的抗拉强度下，TF材比QT材的屈服比较高，强度、延性平衡亦优，两者的冲击吸收能差距更大；对此，进一步开展了对比试验。
QT材在60-100℃区即反映出典型的韧脆性转变，随试验温度的降低吸收能而降低，且到20℃以下时即开裂。
而TF材在150℃时其吸收能是QT材的6倍，约为133J，然而以往的超高强度钢表现出在韧脆性转变的60℃到-60℃区间内的吸收能反而增大，所以被公认为是“韧性的逆温度依存性”。
TF材韧性的显著提高与冲击方向基本成直角的开裂分歧有关。
原因在于B式层状剥离现象所产生的结果，即层状剥离现象愈显著则吸收能愈大，导致在-20-60℃的温度区，吸收能上升至500J时，试样尚未完全断为两截。
此类“韧性的逆温度依存性”，在热形变钢和奥氏体系不锈钢中已为人们所确认，但在1800MPa级超高强度且属低合金钢的低温区发现仍具有重大的意义。
5 结语
屈服强度超过1400MPa低合金钢的高韧性化是钢铁材料研究中亟待解决的重要课题之一。
但由于此类高强度材料仅靠冷锻、淬火、回火等老工艺难以保证复杂形状部件的性能。
因而应从老工艺中解脱出来探索新思路，这样加工热处理即为一条有效途径。
在1800MPa级超高强螺栓项目中，时实君等开发成功的可实现奥氏体晶粒细化的加工热处理的最佳化甚为有效，主要通过低温加工以达到奥氏体晶粒超微细化极限的螺栓用二次硬化钢。
为了今后将这一技术推广到各种超高强度的材料和部件应用，还需要各方配合大力开发。
