今天，隨著科學技術的進步，我們很少看到以前街邊那種小鐵匠鋪了，打鐵的人也不叫鐵匠，叫鍛造或者熱處理工程師了。相信有很多人有這樣的記憶，一個鐵匠把燒得通紅的鋼鍛打成斧頭和菜刀，然后將刀口部分迅速放入水或油中冷卻，我們稱這種過程為淬火。遠古時代我們的祖先就知道淬火能使鋼變硬，并用這種方法制造了大量兵器及農具，但直到近代才真正弄清淬火使鋼變硬的機理。

 

 

 

淬火是將工件加熱奧氏體化后以適當方式冷卻獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。最常見的有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等。淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。

 

 

是的，僅僅是將鋼加熱至奧氏體化，然后加快冷卻速度，就得到了與之前完全不同的微觀結構。下面是一種中碳合金鋼調質組織，相同位置淬火后變成了完全不同的組織—馬氏體。

 

淬火前組織金相圖 

 

 

淬火后組織金相圖

 

 

 

那馬氏體為什么是高強度、高硬度的呢？原因稍微復雜一些，主要是馬氏體轉變時有固溶強化作用。馬氏體中以間隙式溶入的過飽和碳原子將強烈的引起點陣畸變，從而形成與碳原子為中心的應力場，該應力場與位錯發(fā)生強烈的交互作用，阻礙位錯運動，故使馬氏體顯著強化。還有相變強化作用。馬氏體轉變的切變特性將在晶體內產生大量的晶體缺陷，如位錯、孿晶和層錯等，使得馬氏體強化，其本質類似于形變強化。以及時效強化作用。馬氏體發(fā)生時效（自回火），碳原子通過擴散產生偏聚或碳化物彌散析出，釘扎位錯，阻礙位錯運動，從而造成馬氏體時效強化。

 

這些強化作用使馬氏體變得高強度高硬度，從而可以作為鋒利的刀鋒，砍柴切菜不在話下。