3.1　概述

作為零件熱處理的重要工序，淬火冷卻是完成零件熱處理組織轉變，獲得要求的使用性能的關鍵步驟，也是熱處理工作者實際工作的要點和重點。它同時包括加熱設備、加熱介質、冷卻方法的選擇，冷卻介質的確定，介質溫度和時間的要求，組織的特征等。因此掌握具體零件正確的熱處理思路，善于分析和預見可能出現的缺陷，并采取必要的手段和措施，是零件熱處理產品質量得到保證的前提。

零件需要通過一定的熱處理獲得要求的組織和力學性能，滿足其使用的要求。組織是性能的基礎和前提，要根據零件的具體工作和服役條件，來明確主要性能的技術要求，從而制訂切實合理的熱處理工藝，得到理想的組織。零件在加熱和冷卻過程中的工藝參數是至關重要的，它決定了零件的性能。為便于了解和分析熱處理工藝對零件熱處理質量的影響，有助于理順思路和確定工藝要求，避免出現熱處理質量缺陷，現將常用鋼的熱處理工藝、組織和性能要求列于表3-1中供參考。

表3-1　常用鋼的熱處理工藝、組織和性能

零件的組織和性能與材料的化學成分密切相關，根據其使用的工作狀態、具體的技術要求、與周圍環境和介質的關系等來合理地選擇材料，一般鋼鐵材料的化學成分、組織和性能的關系見圖3-1。

圖3-1　鋼鐵材料的化學成分與組織和性能的關系

（Fe₃C）_Ⅰ—一次滲碳體（Fe₃C）_Ⅱ—二次滲碳體

零件經過熱處理后獲得的組織和性能要求是否符合工藝和技術要求，需要通過對隨爐試樣質量檢驗來確定和檢查，除了進行常規的硬度、屈服或抗拉強度等性能檢驗外，還有對性能、熱處理的缺陷等進行分析，例如氧化、脫碳、耐磨性、抗腐蝕性、紅硬性、過熱和燒傷等，一般采用相關的熱處理質量檢驗標準，有些零件的缺陷需要進行工藝方法和金相組織檢驗。目前國家相關的熱處理檢驗標準，完全可以滿足對零件熱處理質量的控制，下面將其列于表3-2中。

表3-2　部分常見零件熱處理標準和金相組織檢驗標準

抓好冷卻過程的質量控制，從冷卻介質的成分、溫度、流動性，到零件在內部的運動等，以及零件的冷卻時間和零件的具體形狀、結構等方面進行充分考慮。零件的材料決定了淬火加熱和冷卻方式的選擇。在確保能夠得到要求的組織和性能的前提下，盡可能地采用緩和的冷卻介質，從而避免熱處理缺陷的產生，提高零件的熱處理產品質量。下面將鋼常見的淬火缺陷和預防措施列于表3-3中。

表3-3　鋼的常見淬火缺陷和預防措施