淬火和隨后的高溫回火叫調質處理，結構鋼在淬火成馬氏體并在500~650℃回火后，具有強度、塑性及韌性的良好配合，很多機械零件是經(jīng)過淬火及高溫回火后使用的。調質鋼經(jīng)調質處理后的組織為回火索氏體，這種組織具有較高的σb、σ0.2、σ-1、δ、ψ、αk、KIc等，脆性轉折溫度也很低。這種組織是在鐵素體基體上均勻分布著粒狀碳化物，粒狀碳化物起彌散強化作用，溶于鐵素體中的合金元素起固溶強化作用，保證了鋼具有較高的屈服強度和疲勞強度；這種組織均勻性好，減少了裂紋在局部薄習地區(qū)形成的可能性，可以保證有良好的塑性和韌性；鐵素體是從淬火馬氏體轉變而成的，晶粒細小，使鋼的冷脆傾向性大大減小。
由于熱處理生產技術的不斷發(fā)展，調質鋼的熱處理已不僅局限于調質處理，根據(jù)不同的性能要求，還可采用正火、表面淬火、等溫淬火、淬火和中溫回火、淬火和低溫回火、化學熱處理等工藝。
調質鋼的含碳量一般為0.25%~0.5%。含碳量過低碳化物數(shù)量不足，彌散強化作用小，強度不足；含碳量過高則韌度不足。一般說來，如果零件要求較高的塑性與韌性，則用含碳量低于0.4%的調質鋼；如果要求較高的強度與硬度，則用含碳量高于0.4%的調質鋼。
調質鋼中，加入的元素有主加元素，如Mn、Si、Cr、Ni、B，目的是增大鋼的淬透性。全部淬透零件在高溫回火后可獲得高而均勻的綜合力學性能，特別是高的屈強比。除硼外，這些元素都顯著強化鐵素體，并在一定含量范圍內還能提高鋼的韌性。而輔加元素是W、Mo、Ti、V等，起細化晶粒，提高回火抗力的作用。W和Mo還起防止第二類回火脆性的作用。
根據(jù)淬透性，可將常用調質鋼大致分為低淬透性、中淬透性和高淬透性。低淬透性調質鋼的合金元素總量小于2.5%，油淬臨界直徑為20~40mm，調質后抗拉強度一般為800~1000MPa，屈服強度為600~800MPa，沖擊韌性為60~90J/cm2。常用低淬透性調質鋼的化學成分見表6-1。中淬透性調質鋼的油淬臨界直徑為40~60mm，調質后抗強度一般為900~1000MPa，屈服強度為700~900MPa，沖擊韌性為50~80J/cm2。常用中淬透性調質鋼的化學成分見表6-2。高淬透性調質鋼的油淬臨界直徑為60~100mm，調質后抗拉強度一般為1000~1200MPa，屈服強度為800~1000MPa，沖擊韌性為60~120J/cm2。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結構鋼事業(yè)部
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