题目
为了减少淬火冷却过程中的变形和开裂，应当采取什么措施？
为了减少淬火冷却过程中的变形和开裂，应当采取什么措施？
题目解答
答案
变形和开裂原因：由于冷却过程中工件内外温度的不均匀性以及相变的不同时性造成工件中产生的内应力，淬火内应力分为热应力和组织应力两种。当淬火应力超过材料的屈服强度时，就会产生塑性变形，当淬火应力超过材料的断裂强度时，工件则发生开裂。
应采取的措施（工艺角度）：
1、控制淬火加热温度不宜过高：加热温度高，奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗大的马氏体，应力和脆性均显著增大。而且高温加热，氧化脱碳[1]严重，也增大钢件变形和开裂倾向。
2、选择适当的冷却方法：降低马氏体转变时的冷却速度，可以降低马氏体的转变速度，减少淬火应力，降低工件变形和开裂的倾向。
3、选择合适的淬火冷却介质[2]：具有理想冷却特性（珠光体转变点以上冷速较慢，快速通过C曲线鼻尖，在Ms点以下缓慢冷却）的冷却介质可以在获得马氏体组织前提下减少淬火应力，降低工件变形和开裂的倾向。
解析
考查要点：本题主要考查淬火过程中工件变形和开裂的机理，以及通过工艺措施减少这些问题的原理。
解题核心：需理解热应力和组织应力的形成原因，并掌握通过控制加热温度、选择冷却方法和冷却介质来降低应力的思路。
关键点：
- 变形和开裂的根本原因是内应力超过材料强度。
- 工艺优化需从温度控制和冷却过程两方面入手。
变形和开裂的机理
热应力：工件冷却时内外温差导致膨胀不均产生的应力。
组织应力：相变时体积变化不同步引起的应力。
当应力超过材料的屈服强度或断裂强度，分别导致变形或开裂。
减少变形和开裂的措施
1. 控制淬火加热温度
- 加热温度过高会使奥氏体晶粒粗化，淬火后马氏体应力增大，且氧化脱碳严重，加剧变形和开裂。
- 合理选择温度可避免晶粒粗化和氧化。
2. 选择适当的冷却方法
- 降低马氏体转变的冷却速度可减小相变应力。
- 分级淬火（如高温油冷+低温水冷）能有效平衡冷却速度与应力。
3. 选择合适的淬火冷却介质
- 理想冷却特性：
- 珠光体转变区冷速慢，避免热应力集中。
- C曲线鼻尖快速冷却，确保马氏体形成。
- Ms点以下冷速慢，减少组织应力。
- 典型介质：如等温淬火油、水-油混合介质。