热处理一般包括加热、保温和冷却三个过程,其中加热是将珠光体转变为奥氏体,保温是完全奥氏体,冷却方式因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度,会分别转变为珠光体、贝氏体、马氏体或混合组织。一般淬火时有望获得马氏体,淬火后根据回火温度不同可分别获得回火马氏体(低温)、屈氏体(中温)、索氏体(高温)。共析钢的等温转变曲线如图1所示,基本反映了不同温度下共析钢的孕育时间、转变完成时间和转变产物。
在实际热处理生产中,除了分步等温淬火工艺外,还有很多连续冷却的情况。淬火所需的马氏体组织速度必须高于临界冷却速度,零件表面冷却速度一般高于心部冷却速度。淬火油的选择原则之一:为了在淬火时获得马氏体,冷却速度必须高于临界冷却速度,并考虑减少变形和防止裂纹。冷却速度必须适中,不能太大。