调质的含义

横笛吹雨

“调质”一词对于搞热处理的来说太熟悉了。检索其定义，最权威的莫过于国家标准了。而在GB/T7232-1999《金属热处理工艺术语》中的定义为“工件淬火并高温回火的复合热处理工艺”，多么简洁啊！但也简洁得歧义丛生：
1、不管什么钢材，只要淬火后进行一次高温回火就叫做调质吗？高速钢的淬火回火算不算调质？所以是否应加上一个调质钢的定语？
2、不管什么淬火，只要淬火后进行一次高温回火就叫做调质吗？亚温淬火、等温淬火后加一次高温回火算不算做调质？且不管等温淬火后有没有再高温回火这样的复合工艺，作为一个标准定义不应该明确其中各项词语的准确含义和适用范围吗？
3、在该标准中倒是有一个单独的“淬火”的定义：“工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。最常见的有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等”。根据该定义，正常的淬火组织可以是马氏体、马氏体+贝氏体、贝氏体三种类型的组织，那么，如果由于尺寸过大连表面得不到上述组织（有没有这种情况？）还算不算淬火？
4、不管获得什么组织，只要淬火后进行一次高温回火就叫做调质吗？
（1）到底应该以什么样的淬火组织为基础？
（2）最初接受的调质概念，除了淬火+高温回火这一工艺概念，还有一条就是获得回火索氏体这一组织概念。这也是大多数人普遍持有的观点。那么是否非马组织高温回火后都变成了回火索氏体？
5、不管多大尺寸，只要淬火后进行一次高温回火就叫做调质吗？

横笛吹雨

1、按照一般的通俗的调质概念理解，“所谓调质温度是次要的，组织是重要的”无疑是十分正确的。一般地，概念化的调质钢淬后得到马氏体，而马氏体高温回火后肯定得到回火索氏体，所以索氏体几乎是隐含于''工件淬火并高温回火的复合热处理工艺''中的。但在不限定材料的情况下高速钢淬后560度回火按照''工件淬火并高温回火的复合热处理工艺''的定义不也是调质吗？所以高速钢一例就包含了主题帖中“不管什么材料”和“不管什么组织”两个问题。由此我们也能看到标准定义的模糊性。
2、至于“淬火”的定义是否也是按照一般情况考虑的？如一般数据是以材料直径25mm为基准的，“淬火”本身也是按照材料能淬透来定义的？否则如果由于尺寸过大连表面都得不到那三种组织时还真不能叫淬火了，而再进行高温回火也不能称之为调质了。而“如果是调质，没有必要采用亚温淬火、等温淬火等工艺”的说法不符合标准中的定义说法，定义中的淬火并没有排除亚温淬火和等温淬火，又是标准定义模糊？（好烦人的咬文嚼字啊 ）
3、此处的非马组织仅指过冷奥氏体的冷却转变产物，如贝氏体、屈氏体、珠光体等，尤其是指不规范淬火产物以及大尺寸件淬火得到的无可奈何的非马组织。按说这些组织只要在高于其形成温度的高温回火下也会得到“铁素体基体上分布着粒状（或球状）碳化物”这样的组织，也应算回火索氏体吧？
4、明天再讨论您的“淬火＋高温回火，得到马氏体位向的回火索氏体”定义，尤其是马氏体位向问题。

所以因为

1.同意霜月专家的观点！另外，高速钢淬火后，虽然采用560℃的高温回火，但得到的组织是回火马氏体，不是回火索氏体。所谓调质温度是次要的，组织是重要的。
2.如果是调质，没有必要采用亚温淬火、等温淬火等工艺。
3.既然有这样的定义，淬火就应该得到马氏体、马氏体+贝氏体、贝氏体三种类型的组织，如果由于尺寸过大连表面都得不到上述组织，就只能叫正火或者退火了。
4.不是。（参照第一条）一.如果是调质，淬火组织应该以马氏体组织为基础。二.调质概念：淬火+高温回火，前提是得到回火索氏体。“非马组织高温回火后都变成了回火索氏体？”这个我也提出过，有回答说不是。不过，非马组织有许多种，经过高温回火后，虽然不是回火索氏体，但是，他们的性能是否有差别？
5.因为尺寸效应，淬火后得不到马氏体，就是进行高温回火，也不能称其为调质。
总结：什么叫调质~淬火＋高温回火，得到马氏体位向的回火索氏体。三个条件一个不能少。

shunshun

所谓调质温度是次要的，组织是重要的

横笛吹雨

谢谢回复
1、之所以发起这一讨论，首先也是基于您所说的“调质的说法不是很严格”，您的分析也回答了主题帖中的几个“不管”；其次也是针对实际生产中存在的“假调质”问题，其三，也针对技术要求中的一些不合理现象，所以还是有一定的现实意义。
2、作为一个标准的定义，我觉得他应该对工艺制定起到指导作用。也许我们面对诸多不合理的东西时间久了也就习以为常，甚至是直接抛开他们按实际情况去做，但这一方面更反衬了标准的不合理和不实用以至于被架空，另一方面也需要通过我们自己去走一些弯路才能回归事物的本真即要付出一定代价。如果定义的意义明确，从一开始我们就可以直接接受标准的指导，岂不是可以少走弯路？
3、在下面链接（http://www.rclbbs.com/redirect.p ... o=lastpost#lastpost）中，您的回帖对片层状屈氏体的回火转变的分析鞭辟入里，很想听一听您对27楼和33楼的问题的意见，还望不吝赐教:handshake

霜月

印象中并不是所有钢都能调质处理的，要求是中碳调质钢，我理解是中碳钢、中碳合金钢才能调质。

横笛吹雨

回复 2# 霜月 的帖子
在一本《金属热处理300问》中有对调质钢化学成分的描述：

不过，含碳量范围有点资料为0.3-0.6%。这到没什么，反正只是大致的范围。

风来疏竹

1、低碳钢采用“淬火+高温回火”将会得到什么组织？
2、高碳钢采用“淬火+高温回火”将会得到什么组织？

搬运工

非调质钢也可进行调质处理.如9Cr2Mo就用调质作为预处理.

搬运工

问题是''三个条件一个不能少''与LZ所提供的调质定义''工件淬火并高温回火的复合热处理工艺''有出入.

横笛吹雨

都应该是回火索氏体组织。
只不过它们的回火温度就不一定是一般调质的500-650度范围了。

横笛吹雨

在雷廷权先生的《金属热处理工艺方法500种》中还介绍了球铁调质、冷挤压用钢（低碳碳素钢或低碳低合金钢）的调质球化以及T12等钢的调质球化工艺等。由此看适于调质的材料范围比较宽泛，不过应用最多的还是中碳结构钢。

搬运工

可能需要将调质定义.调质目的结合起来去理解调质的概念.

横笛吹雨

很想听一听你的想法，结合起来应该怎样定义呢？

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2009-7-19 12:58 编辑 ]

横笛吹雨

“什么叫调质~淬火＋高温回火，得到马氏体位向的回火索氏体。三个条件一个不能少。”...............
这个定义基本就是通俗理解的调质定义，我基本认同，除了马氏体位向 ：
马氏体高温回火后的组织是否都是保留马氏体位向的？（材料就以一般的调质钢而论，免得另生枝蔓）其实所谓的“保留马氏体位向”也就是指马氏体经高温回火后，α-相仍保持原马氏体板条或针的形貌。而能否“保留”有取决于在回火温度下α-相的再结晶程度。有资料称600度开始淬火碳钢的α-相就开始再结晶了，那么不同材料不同调质硬度要求的零件在各自的高温回火条件下是否都不能完成再结晶从而都会保留马氏体位向？

横笛吹雨

众所周知，受淬透性、尺寸效应影响，较大尺寸的调质件不会自表层至心部都获得回火索氏体。按照“淬火＋高温回火，得到回火索氏体”这一调质的定义，该零件应该是只有得到回火索氏体的表层部分进行了调质，按照这种逻辑，由于自表层至心部的组织是渐变的，那么，应该以什么标准来划分调质区域与非调质区域呢？

所以因为

一般中碳钢回火温度用到600度的很少，中碳合金钢的再结晶温度应该更高一些。我想，回火温度（中碳钢）如果超过600度确实已经失去调质的意义了。当然，我不否认回火温度有超过600度的，因为调质硬度要求定的很低，这其实是机械设计工程师的失误。为了达到很低的“调质硬度”，中碳钢的回火温度已经属于低温退火的温度了，得到的组织基本是平衡组织了。
有一个例子：光轴，材料45#，技术要求180~220HB。这样的调质硬度我认为已经失去调质的意义了。

横笛吹雨

1、翻过不少资料，但对回火索氏体是否保留马氏体位向问题论述的很少。所以我只能举出我所见到的关于碳钢高温回火下再结晶温度的例子作为问题描述的引子。重点还是在于是否所有的回火索氏体都保留马氏体位向？
2、调质本身就是以牺牲强度硬度为代价的。只要满足“淬火＋高温回火，得到回火索氏体”这一调质的定义，就应算作调质，也就在咱们的讨论范围，至于是否有实际意义那确实是设计问题了 （像抬杠但不算没道理吧 ）
3、您还没正面回答马氏体位向问题呢沈工

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2009-7-23 19:26 编辑 ]

所以因为

材料：40Cr，860℃淬火，650℃回火。组织说明：保持马氏体位向分布的回火索氏体。
资料来源：《钢铁材料金相图谱》第444页。
45#的相关资料未找到，找到后上传。但是，基本可以推测45#在600℃回火，组织同上。

横笛吹雨

找了两张图片，都是30CrMnSi材料的。



1、第一张880度淬火550度回火，回火索氏体保留马氏体位向很明显。而第二张840度淬火500回火的则不明显，并且其中还有回火屈氏体，按说回火屈氏体更会保留马氏体位向的。
2、第二张中的屈氏体是回火产生的还是淬火时产生的？看“回火屈氏体”的名字应为回火产生的，那么为什么会与回火索氏体共同存在？是回火不充分的原因？

风来疏竹

1、关于600度回火后马氏体是否会保留马氏体位向问题：
举个例子：2Cr13、3Cr13淬火后经高温回火（一般在600度以上），得到的组织为保留马氏体位向的回火索氏体。
2、调质在高温回火后是否会保留马氏体位向，我认为与具体材料种类及回火时间长短有关系，也与材料当时具有的晶粒度大小有关系。虽然都是在牺牲强度的条件下换取合适的硬度的，但隐含着对冲击韧度及断裂的门槛值高低的影响，也可以说影响着材料在不同场合下服役时的使用寿命。这也许是保留位向与不保留位向的本质区别。
3、保留马氏体位向的回火索氏体的存在，至少可以验证淬火的过程达到了要求。
个人观点，欢迎继续讨论。

横笛吹雨

由图片可看出，α-相的再结晶需要很长的时间或很高的温度。这在生产中做不到，即使做到也要以进一步降低硬度强度为代价。所以在一般的高温回火后，回火索氏体仍然保留马氏体位向。
谢谢您的回复！