会计学钢的热处理是将钢在固态下采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺。钢的热处理的目的在于消除毛坯(如铸件、锻件等)中缺陷，改善其工艺性能，为后续工序作好组织准备;更重要的是热处理能显著提高钢的力学性能，从而充分发挥钢材的潜力，提高工件的使用性能和使用寿命。因此，热处理在机械制造工业中占有十分重要的地位。根据加热和冷却方法不同，常用的热处理大致分类(fēnlèi)如下。(1)整体热处理对工件进行整体穿透加热。常用的方法有:退火、正火、淬火、回火等。(2)表面热处理对工件表层进行加热(jiārè)与冷却，以改变表层的组织和性能。常用的方法有:感应加热(jiārè)表面淬火、火焰加热(jiārè)表面淬火、激光加热(jiārè)表面淬火等。(3)化学热处理通过改变工件表层的化学成分，来改变其组织和性能。常用的方法有:渗碳、碳氮共渗、渗氮等。尽管钢的热处理种类很多，但都是由加热(jiārè)、保温和冷却三个阶段组成的，通常用热处理工艺曲线表示，如图3-1所示。因此要了解各种热处理方法对钢的组织和性能的影响，必须研究钢在加热(jiārè)(含保温)和冷却过程中组织变化的规律。由Fe-Fe3C相图可知，碳钢在缓慢(huǎnmàn)加热或冷却过程中，在PSK线、GS线和ES线上都要发生组织转变。因此，任一成分碳钢的固态组织转变的相变点，都可由PSK线、GS线和ES线来确定。通常把PSK线称为A1线;GS线称为A3线;ES线称为人Acm线。而该线上的相变点，则相应的用A1点、A3点、Acm点来表示。应当指出，A1,A3,Acm点是平衡相变点，是碳钢在极其缓慢(huǎnmàn)的加热或冷却情况下测定的。但在实际生产中，加热和冷却速度都比较快，因此，钢的相变过程不可能在平衡相变点进行。加热转变在平衡相变点以上进行;冷却转变在平衡相变点以下进行。升高和降低的幅度，随加热和冷却速度的增加而增大。为了(wèile)区别于平衡相变点，通常将加热时的各相变点用式Ac1，Ac2，Accm表示;冷却时的各相变点用Ar1，Ar3，Arcm表示·如图3-2为这些相变点在Fe-Fe3C相图上的位置示意图。一、钢的奥氏体化钢加热到Ac1，点以上时会发生珠光体向奥氏体的转变，加热到Ac3和Accm点以上时，便全部转变为奥氏体，热处理加热的主要目的就是为了(wèile)得到奥氏体，因此这种加热到相变点以上获得奥氏体组织的过程称为钢的奥氏体化。1.奥氏体的形成以共析钢为例，共析钢在A1点以下全部为珠光体组织(zǔzhī)，组织(zǔzhī)中的铁素体具有体心立方晶格，A1点时其wC=0.0218%;渗碳体具有复杂晶格，其wC=6.69%·而加热到Ac1点以上时，珠光体变成具有面心立方晶格的奥氏体，其wC=0.77%。由此可见，奥氏体化必须进行晶格的改组和铁、碳原子的扩散，其转变过程遵循形核和长大的基本规律，并通过以下三个阶段来完成。(1)奥氏体晶核的形成和长大实验证明，奥氏体晶核优先在铁素体和渗碳体相界面上形成。这是由于相界面处原子排列比较紊乱，处于能量较高状态;且奥氏体的碳的质量分数介于铁素体和渗碳体之间，故在两相的相界面上，为奥氏体的形核提供了良好的条件。奥氏体晶核形成后，由于它一面与渗碳体相接，另一面与铁素体相接，因此，奥氏体晶核的长大是相界面往渗碳体与铁素体方向同时推移的过程。它通过铁、碳原子的打一散，使邻近的渗碳体不断溶解，铁素体晶格改组成为面心立方晶格来完成的。(2)残余渗碳体的溶解在奥氏体形成过程中，由于渗碳体的晶体结构和碳的质量分数与奥氏体有很大差异，所以当铁素体全部消失后，仍有部分渗碳体尚未溶解，这部分未溶的渗碳体将随着保温时间的延长，将逐渐溶人奥氏体中，直至完全消失为止。(3)奥氏体的均匀(jūnyún)化残余奥氏体完全溶解后，奥氏体的碳浓度是不均匀(jūnyún)的，在原渗碳体处碳浓度较高，而原铁素体处碳浓度较低，只有延长保温时间，通过碳原子的扩散，才能得到成分均匀的奥氏体。如图3-3为钢的奥氏体化过程。由上可知，热处理的保温，不仅是为了将工件热透，而且也是为了获得均匀的奥氏体组织，以便冷却后能得到良好的组织和性能。亚共析钢和过共析钢加热(jiārè)到Ac1点以上时，珠光体转变成奥氏体，得到的组织为奥氏体和先析的铁素体或渗碳体，称为不完全奥氏体化。只有加热(jiārè)到Ac3或Accm以上，先析相会继续向奥氏体转变或溶解，获得单一的奥氏体组织，才是完全奥氏体化。2.影响奥氏体转变的因素(1)加热温度加热温度越高，铁、碳原子的打一散速度越快，且铁的晶体改组也越快，因而加速了奥氏体的形成。(2)加热速度加热速度越快，转变开始温度越高，转变终了温度也越高，完成转变所需要的时间(shíjiā