淬火和回火零件需要机械性能和淬透性。
一般要求调质件具有良好的综合力学性能，即要求强度和韧性有良好的匹配。 它不仅应具有足够高的抗拉强度、屈服点、疲劳强度，还应具有足够的冲击韧性，以确保其工作安全可靠。
为了获得调质钢良好的力学性能，前提是在整体淬火时应保证核心部分获得马氏体或更低的贝氏体组织。 因此，淬火和回火效果与其淬透性密切相关。
调质钢在充分淬火的条件下，在高温下回火至相同硬度时，其力学性能，如强度、塑性和韧性相近。 如果45钢和40cr钢都完全淬火并回火到相同的硬度，它们将具有大致相同的强度，塑性和韧性。 但是，如果不完全淬火，即使回火后的硬度与完全淬火后的回火硬度相同，其强度、塑性和韧性等力学性能也较低，并且还原程度随着硬化程度的降低而增加。 因此，从理论上讲，在淬火和回火零件时，需要对其进行淬火，即在整个横截面上获得马氏体组织和高硬度。 但在实际生产中，由于工件尺寸和热处理工艺条件的影响，往往无法淬火，应区分不同的情况，提出不同的要求。
1）调质零件根据所承受的不同应力，对淬硬层的深度有不同的要求。在运行过程中在整个截面上均匀承受载荷的重要部件要求芯中至少含有50%的马氏体;承受较大拉应力的零件，特别是重要的零件，在淬火过程中应完全硬化。 例如，发动机的连杆螺栓，由于在一个方向上均匀地承受拉伸、压缩或剪切应力，因此要求淬火后芯中马氏体含量超过95%。
2）一些主要承受扭转和弯曲应力作用的零件，工作时内应力集中在面层，面层承受弯曲、扭转等复合应力的作用，应力在这类零件的截面上分布不均匀，应力只发生在轴的外边缘， 而且它的中心很小，因此，没有必要对零件的型芯进行硬化，硬化层的深度可以是零件半径的1 2 1 4。
3）大型重要零件通常由高度淬火的钢制成。对于尺寸较大的碳钢和低合金钢调质零件，由于尺寸超出了材料可以硬化的范围，这种工件不仅不可能在淬火和高温回火后在整个截面上得到回火的稀石组织，而且在淬火后也不能得到表层的马氏体， 而且硬度不高。然而，在水或油中冷却的情况下，工件横截面上每个点的冷却速度毕竟比在空气中冷却（正火）或在炉中冷却（退火）时要快。 从钢奥氏体的连续冷却转变曲线可以看出，大型工件调质得到的组织比正火或退火更细化，力学性能相对更好。 因此，许多大型工件的热处理常采用调质处理或正火和高温回火。 一般在保证零件所需力学性能的条件下，采用正火和高温回火，因为这种方法产生的内应力比调质处理小，工艺简单。 但是，当零件的机械性能较高而零件尺寸过大时，为了避免或减少游离铁素体的析出，采用调质工艺更为合适。 为了防止处理过程中淬火，在工艺中应采取相应的措施，如油淬或水淬、空冷、相间冷却等。
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