金属及合金的制成品在日常的工程及机械领域应用广泛。热处理是改善金属及合金材料性能的一种重要手段,是机械制造业中的关键工序。其中常压高速气雾淬火作为一种新型的热处理工艺,由于其具有多方面的优点,引起了国内外淬火研究领域的广泛关注。为了深入研究金属及合金材料经常压高速气雾淬火处理以后的性能变化,本文结合多种学科,以用途比较广泛的T10钢为例,对其进行了理论和试验研究,比较T10钢经不同工况气雾淬火后拉伸、疲劳和冲击性能的变化。本文将T10钢分别加工成拉伸、疲劳和冲击试件,进行不同条件下的常压高速气雾淬火与水淬。并将各试件进行轴向拉伸、轴向拉-拉疲劳试验和夏比冲击试验,比较了T10钢经不同的淬火工况处理后其拉伸、疲劳和冲击性能的变化情况。经过理论和试验的研究,得出了以下结论：常压高速气雾淬火处理后,试件由原来的珠光体组织经不同速度冷却后得到了屈氏体、马氏体和碳化物。马氏体组织的含量随着水量的增大而增大,而屈氏体的含量则随着水量的增大而减小。常压高速气雾淬火工艺能显著提高试件的硬度,淬火后试件的硬度随水量的增大而增大。常压高速气雾淬火工艺能显著提高T10钢的屈服强度和抗拉强度。在氮气压力相同的情况下,试件的塑性随着水量的增大而减弱。呈塑性断裂的拉伸试件的断口是典型的杯锥状断口。常压高速气雾淬火工艺能显著提高T10钢的疲劳极限,在氮气压力相同的情况下,S-lgN曲线的分散度随着水量的增加而增大。疲劳断口都包含了疲劳裂纹源、扩展区和瞬断区三部分,都是脆性断裂。经常压高速气雾淬火工艺处理后,试件的冲击功增加。在氮气压力相同的情况下,试件的冲击功随水量的增大而减小。经淬火处理后,试件的硬度越高,则试件的冲击吸收功越低。综合研究了T10钢经过常压高速气雾淬火工艺处理后的微观组织和力学性能,表明常压高速气雾淬火工艺可通过简单地调节淬火水量来进行试件性能的控制,且控制范围较广。