工件在加热和冷却过程中，热处理，由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致，形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力，即热应力。在热应力的作用下，由于表层开始温度低于心部，钢热处理，收缩也大于心部而使心部受拉，当冷却结束时，热处理工艺，由于心部后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度，材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快，含碳量和合金成分愈高，冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大，后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时，轧辊热处理，因比容的增大会伴随工件体积的膨胀，工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的终结果是表层受拉应力，心部受压应力，恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度，形状，材料的化学成分等因素有关。

淬火：将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃，碳素工具钢的淬火温度为760～780℃），

保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。

淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而

故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。

热处理操作人员，包括热处理工艺人员应该掌握的基础知识如下。

① 金属学中的基础知识：晶体结构初步知识、结晶和同素异构初步知识、相图和杠杆定律、固体金属扩散的初步知识。比较重要的知识是铁碳（Fe-Fe3C）相图知识。

② 金属热处理原理知识：热处理金相组织的种类有珠光体、奥氏体、索氏体、贝氏体、马氏体、魏氏体。各类热处理转变曲线的读图和使用方法，尤其是冷却转变曲线CCT图。

③ 化学热处理的基本知识：化学热处理过程中的化学反应、工艺参数对产品质量的影响、常用气氛的组成。

④ 合金结构钢、工具模具钢、轴承钢、不锈钢、铸铁、有色金属等各类钢种的基本知识；热处理缺陷的产生原因和预防方法。对现场的整个工艺过程中产品质量的因素能做出事前判断。返修品的处理措施。

⑤ 常用辅助材料的基本知识：各类盐、淬火油、反氧化脱碳涂料、石棉等工艺材料知识的掌握。

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