量具熱處理質量檢驗包括淬火前和淬火回火后兩大部分。不少單位對淬火前并不檢查，結果出了不少不該發生的質量事故。淬火前主要查4項內容：材料是否符合圖樣資料規定；是否符合技術資料規定的工藝路線及工藝要求；工件有無翹曲變形；工作表面有無缺陷，如銹蝕、裂紋、碰傷；留磨量是否合理。 淬火回火后的質量檢驗如下：①外觀檢驗。用肉眼或低倍放大鏡觀察表明有無麻點、銹斑、燒蝕、裂紋。②變形檢查。檢查工件尺寸的脹縮及翹曲，必須保證應有的磨量，對變形超差的量具，一般不宜采用冷校直，盡量采用熱校直，熱校直無效則返工重淬。③硬度檢驗。

 夾具熱處理質量檢驗主要有外觀檢驗、變形檢驗、硬度檢驗三項，金相檢驗一般不作要求，如果要檢驗，參照同鋼種制作刀具的金相要求檢驗。 1)外觀檢驗。用肉眼觀察夾具表面有無裂紋、銹斑、燒蝕、鹽漬或其他污物。 2)變形橙驗。檢查工件尺寸的脹縮及翹曲，必須保證應有的磨量，對變形超差的零件應及時采取相應措施校直。變形超差無法校直時應采取快速退火或正火，校直后重新淬火回火，再校直。 3)硬度檢驗。夾具的硬度檢驗比量具要難得多，也比較難測準，這需要制作一些測量硬度的輔助支架或夾具等。其他工具

防止熱處理變形的途徑主要是緩冷、緩熱。加熱速度太快，會出現急熱熱應力而引起變形。因此加熱應力求均勻。放慢加熱速度，采用多次預熱能收到良好效果。在高頻淬火中，一般地說，加熱時間較短，加熱層較淺，因而產生的歪扭少。若采用預先整體預熱，適當地選擇加熱溫度分布也是有效的。另外，還應注意防止預熱時產生的自重扭曲以及氧化、脫碳等現象發生。

桿狀零件在淬火時主要產生彎曲變形。長桿狀的零件彎曲變形幾乎是不可避免的，必須由相應的矯直工序來解決。但是應當盡可能減少其彎曲變形，對那些要求硬度較高而在矯直時容易折斷的工件，尤其如此。1．截面對稱的桿狀件所謂“截面對稱”的桿狀零件，即圓形、方形、六角形等。這類零件在冷卻時，只要工件的運動方向垂直冷卻劑，外界吸熱理應均勻，即互相對稱的兩個方向吸熱情況相同。因此，只要我們真正掌握這一點，就可以使零件淬火變形很小，當然這是說在加熱時零件沒有發生變形。實際上對長桿狀工件來說，真正做到外界均勻地吸熱是

在工業生產中，熱塑性加工通常是指將金屬材料加熱至高溫進行的鍛造、熱軋等塑性加工過程，除了一些鑄件和燒結件之外，幾乎所有的金屬都要進行熱塑性加工，其中一部分成為成品，在熱塑性加工狀態下使用；另一部分為中間制品，尚需進一步加工。無論是成品還是中間制品，它們的性能都受熱塑性加工過程所形成組織的影響。從金屬學的角度看，所謂熱塑性加工是指在再結晶溫度以上的塑性加工過程，在再結晶溫度以下的塑性加工過程稱為冷塑性加工。例如，鉛、錫的再結晶溫度低于室溫，因此，在室溫下對鉛、錫進行塑性加工屬于熱塑性加工。鎢的再結晶溫度約為1200℃

合金是指兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金屬，經熔煉或燒結，或用其他方法組合而成的具有金屬特征的物質。合金具有較高的強度、硬度以及某些優異的物理、化學性能和力學性能，且價格相對低廉，是工業上廣泛使用的金屬材料。組成合金的最基本的、獨立的物質稱為組元。一般來說，組元就是組成合金的元素，但有時也可將穩定的化合物作為組元，如鐵碳合金中的Fe3C。合金中化學成分和結構相同，與其他組成部分有界面分開的獨立均勻的組成部分稱為“相”。相圖是對合金材料性質進行研究和開發的非常有用的工具，對材料的生產加工也具

1、加工硬化  在塑性變形過程中，隨著金屬內部組織的變化，金屬的力學性能也將產生明顯的變化，即隨著變形量的增加，金屬的強度、硬度增大，而塑性、韌性下降，這種現象即為加工硬化或形變強化。加工硬化現象在金屬材料生產過程中具有重要的實際意義，目前已廣泛用來提高金屬材料的強度。例如自行車鏈條的鏈板，材料為Q345 (16Mn)低合金鋼，原來的硬度為150HBW，抗拉強度Rm≥520MPa，經過五次軋制，鋼板厚度從3.5mm壓縮到1.2mm（變形量為65.7%），這時硬度提高到275HBW，抗拉強度提高到接近

斷裂是金屬材料在外力的作用下喪失連續性的過程。它包括裂紋的萌生和裂紋的擴展兩個基本過程。斷裂過程的研究在工程上有很大的實際意義。金屬零件的斷裂，不僅使整個設備停止運轉，并且往往造成重大傷亡事故，比塑性變形產生的后果要嚴重得多。(1)塑性斷裂  塑性斷裂又稱為延性斷裂，斷裂前發生大量的宏觀塑性變形，斷裂時承受的工程應力大于材料的屈服強度。由于塑性斷裂前產生顯著的塑性變形，容易引起人們的注意，從而可及時采取措施防止斷裂的發生，即使局部發生斷裂，也不會造成災難性事故。對于使用時只有塑性斷裂可能的金屬材

鋼的含碳量對其主要有四方面的影響：可加工性，鑄造性，可鍛性，焊接性。1)可加工性。一般認為中碳鋼的塑性比較適中，硬度在200HBW左右的時候，可加工性最好。含碳量過高或過低，都會降低其可加工性。2)鑄造工藝性能。鑄鐵的流動性比鋼好，容易鑄造，尤其是靠近共晶成分的鑄鐵，其結晶溫度低，流動性也好，并且具有良好的鑄造性能。從相圖來看，凝固溫度區間越大，越容易形成分散縮孔和偏析，鑄造工藝性能越差。3)可鍛性。低碳鋼比高碳鋼好。因為鋼加熱到單相奧氏體狀態時，塑性好、強度低，便于塑性變形，因此一般鍛造都是在單相奧氏體狀態下進行

工業上使用的金屬材料大多是合金，根據合金的組織可將其分為兩大類：單相固溶體合金和多相合金。多晶體合金的塑性變形方式，總的來說與多晶體純金屬的情況基本相同，但由于合金元素的存在，組織也不相同，故塑性變形也各有特點，下面分別進行討論。1．單相固溶體合金的塑性變形由于單相固溶體合金的顯微組織與多晶體純金屬相似，因而其塑性變形過程也基本相同。但是由于固溶體中存在著溶質原子，因而使合金的強度、硬度提高，而塑性、韌性有所下降，產生了固溶強化效果。2．多相合金的塑性變形多相合金也是多晶體，但其中有些晶粒是另一相，有些界面是相界面

通常我們按有無共晶轉變來區分碳素鋼和鑄鐵，即碳質量分數小于2.11%為碳素鋼，大于2.11%為鑄鐵。根據組織特征，參照Fe-Fe3C相圖可將鐵碳合金按碳質量分數劃分為以下七種類型。1)工業純鐵，wc<0.0218%。2)共析鋼，wc=0.7770。3)亞共析鋼，wc為0.0218%~0.77%。4)過共析鋼，wc為0.77%~2.11%。5)共晶白口鑄鐵，wc=4.30%。6)亞共晶白口鑄鐵，wc為2.11%~4.30%。7)過共晶白口鑄鐵，wc為4.30%~6.69%。

鐵碳合金是碳素鋼和鑄鐵的統稱，是工業中應用最廣的合金，是國民經濟的重要物質基礎。不同成分的碳素鋼和鑄鐵，組織和性能也不相同。鐵碳相圖是碳素鋼與鑄鐵及其加工處理的主要理論基礎，它反映了平衡條件下鐵碳合金在各種溫度時成分與組織的關系，并且顯示了某些性能變化的規律性。在研究和使用鋼鐵材料、制定其熱加工和熱處理工藝以及分析工藝廢品的原因時，都需要應用鐵碳相圖。    鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本的工具，是研究碳素鋼和鑄鐵的成分、溫度、組織及性能之間關系的理論基礎，是制定熱加工、熱

所謂回火，就是將淬火鋼加熱到低于臨界點A1的某一溫度，保溫以后以適當方式冷卻到室溫的一種熱處理工藝。淬火鋼的組織主要是馬氏體或馬氏體加殘留奧氏體，而且有較大的淬火應力。馬氏體和殘留奧氏體在室溫下都處于亞穩定狀態，馬氏體處于含碳過飽和狀態，殘留奧氏體處于過冷狀態，它們都趨于向鐵素體加滲碳體（碳化物）的穩定狀態轉化。但在室溫下，原子擴散能力很低，這種轉化很難進行，回火則促進這種組織轉化。因此淬火鋼件必須立即回火，以消除或減少內應力，防止變形或開裂，并獲得穩定的組織和需要的性能。為了保證淬火鋼回火獲得需要的組織和性能，必

共析鋼過冷奧氏體在等溫轉變圖鼻溫至A1線之間較高溫度范圍內等溫停留時，將發生珠光體轉變，形成含碳量和晶體結構相差懸殊并和母相奧氏體截然不同的兩個固態新相：鐵索體和滲碳體。因此，奧氏體到珠光體的轉變必然發生碳的重新分布和鐵晶格的改組。由于相變在較高溫度下發生，鐵、碳原子都能進行擴散，所以珠光體轉變是典型的擴散型相變，又稱高溫轉變。根據奧氏體化溫度和奧氏體化程度不同，過冷奧氏體可以形成片狀珠光體和粒狀珠光體兩種組織形態。前者滲碳體呈片狀，后者呈粒狀。1)片狀珠光體的形成、組織和性能。由Fe-Fe3C相圖可知，wc=0.

鐵碳相圖在客觀上反映了鋼鐵材料的組織隨成分和溫度變化的規律，它在工程上為選材、用材及鑄、鍛、焊、熱處理等熱加工工藝提供了重要的理論依據，因此在生產中具有重大的實際意義，主要應用在以下方面。1．在鋼鐵材料選用方面的應用由鐵碳相圖可知，鐵碳合金中隨著含碳量的不同，它的平衡組織也各不相同，從而導致其力學性能不同。因此，可以根據零件的不同性能要求來合理地選擇材料。例如，建筑結構和各種型鋼需用塑性、韌性好的材料，可選用含碳量較低的鋼材；機械零件需要強度、塑性及韌性都較好的材料，應選用碳含量適中的中碳鋼；各種工具要用硬度高和耐

1．多晶體的變形特點除了少數場合，實際上使用的金屬材料大多是多晶體。多晶體的塑性變形也是以滑移和孿生為其基本方式，但是多晶體是由許多形狀、大小、取向各不相同的單晶體晶粒所組成的，這就使多晶體的變形過程更加復雜。首先，多晶體的塑性變形受到晶界的阻礙和位向不同的晶粒的影響；其次，任何一個晶粒的塑性變形都不是處于獨立的自由變形狀態，需要其周圍的晶粒同時發生相應的變形來配合，以保持晶粒之間的結合和整個晶體的連續性。因此，多晶體的塑性變形表現出如下變形特點：①晶粒變形的不同時性，各晶粒的變形有先有后。②各晶粒變形的相互協調性

鋼的加熱轉變是為了獲得均勻、細小的奧氏體晶粒，然而得到奧氏體組織不是最終目的。因為大多數零件、構件都在室溫下工作，所以高溫奧氏體狀態最終總是要冷卻下來。鋼從奧氏體狀態的冷卻過程是熱處理的關鍵工序。因為鋼的性能最終取決于奧氏體冷卻轉變后的組織。因此，研究不同冷卻條件下鋼中奧氏體組織的轉變規律，對于正確制定鋼的熱處理冷卻工藝，獲得預期的性能具有重要的實際意義。鋼在鑄造、軋制、鍛造、焊接以后，也要經歷由高溫到室溫的冷卻過程。這雖然不作為一個熱處理工序，但實質上也是一個冷卻轉變過程，正確控制這些過程，有利于減小或防止熱加工

在熱塑性加工間斷期間，或者熱塑性加工完成以后，如果金屬仍處于較高的溫度，此時金屬將會發生以下三種軟化過程：靜態回復、靜態再結晶和亞動態再結晶。(1)靜態回復  金屬經熱塑性加工以后，形成位錯胞狀結構，使內能增高，處于熱力學不穩定狀態。在變形停止以后，若變形量不超過臨界變形量，將會發生靜態回復。影響熱塑性加工后靜態回復的因素有以下幾點。1)變形溫度升高，驅動回復的儲存能減少，回復速度減慢。2)變形量增大，儲存能增加，回復速度加快。3)變形速度加快，儲存能增加，回復速度加快。4)隨著熱塑性加工后停留

鋼經熱處理后性能之所以發生重大的變化，是由于經過不同的加熱和冷卻過程，鋼的組織結構發生了變化。因此，要制定正確的熱處理工藝規范，保證熱處理質量，必須了解鋼在不同加熱和冷卻條件下的組織變化規律，這就是熱處理的原理。鋼為什么可以進行熱處理？是不是所有的金屬材料都能進行熱處理呢？這個問題與合金相圖有關。原則上只有在加熱或冷卻時發生固溶度顯著變化或者發生類似純鐵的同素異構轉變，即有固態相變發生的合金才能進行熱處理。純金屬、某些單相合金等不能用熱處理強化，只能采用加工硬化的方法。因為鋼具有共析轉變這一重要特性，像純鐵具有同素

淬火鋼回火時的沖擊韌度并不總是隨回火溫度的升高單調地增大，有些鋼在一定的溫度范圍內回火時，其沖擊韌度會顯著下降，這種脆化現象叫做鋼的回火脆性。鋼在250~400℃溫度范圍內出現的回火脆性叫做第一類回火脆性，在450~650℃溫度范圍內出現的回火脆性叫做第二類回火脆性。(1)第一類回火脆性  第一類回火脆性幾乎在所有的工業用鋼中都會出現。鋼中含有的合金元素一般不能抑制第一類回火脆性，但Si、Cr、Mn等元素可將脆化溫度推向更高的溫度。到目前為止，還沒有一種有效地消除第一類回火脆性的熱處理或合金化方