图1.3 奥氏体不同的冷却方法示意图

1-连续冷却  2-等温冷却

正火：正火是将钢加热至Ac3（或Accm）以上的适当温度，保温后，在空气中进行冷却得到珠光体类型组织的热处理工艺。对于亚共析钢来说，正火和完全退火的加热温度接近，但是正火的冷却速度相对较快，转变的温度较低，正火组织中的铁素体含量较少，珠光体组织较细，同时钢的硬度、强度较高。正火可以作为预备热处理，可以为机械加工提供适宜的硬度，又能够消除应力，细化晶粒，消除带状组织和魏氏组织，为最终的热处理提供适宜的组织状态。正货还可以作为最终处理，为某些性能要求不高、受力较小的碳素钢结构零件提供合适的力学性能。正火通常用将钢件从加热炉中取出在空气中中自然冷却的方式冷却，也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方式来控制钢件的冷却速度[7]。

淬火：淬火是将钢加热至Ac3或者Ac1以上某一温度，保温后使其以以高于临界冷却速度的速度冷却，从而得到马氏体（或者下贝氏体）的一种热处理技术。淬火能够使奥氏体化以后的材料得到尽可能多的马氏体，然后配合不同温度的回火，得到各种所需的性能。

回火：回火是将淬火后的钢在A1以下温度加热，使它的组织转变为稳定的回火组织，然后用适当的冷却方式冷却到室温的热处理工艺。回火可以减少甚至消除淬火应力，确保相应组织的转变，提高钢的韧性和塑，获得强度、硬度、韧性以及塑性的适当匹配，从而满足各种各样用途工件的性能要求。回火按回火温度，分为高温回火（回火温度在500~650℃）、中温回火（回火温度在350~500℃）和低温回火（回火温度在150~250℃）。

1.2  课题研究的来源和目的

本课题是江苏金源锻造有限公司所提出的，该公司应客户需求用Q345D所做的锻件的低温冲击韧性不能达标。江苏金源锻造有限公司和我校合作，希望通过Q345D钢板-20℃时低温冲击功的研究，能够得到提高Q345的低温冲击韧性的工艺方案。

Q345D是一种含有少量金属元素的低合金高强度钢，其应用地方较为广泛，大致上其主要应用在温度较低、环境恶略的地方。本课题以Q345D作为研究对象，分析热处理后的Q345D的力学行能和金相组织，得出提高低温冲击韧性最好的热处理工艺方案。具体内容如下：

（1）通过文献对Q345D的低温冲击韧性进行一定的了解；

（2）对Q345进行热处理；

（3）对样品进行微观组织及性能的检测与分析，研究热处理工艺和冷却速度对          Q345D性能的影响。

2  实验材料、设备及方法

2.1  实验材料

    本题的实验材料为五块25mm厚Q345D钢板，Q345D综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压力容器、油管、车辆、电站、桥梁等承受动载荷的结构。