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6.淬火鋼的回火轉變

內蒙古科技大學劉忠昌教授序言將淬火馬氏體重新加熱到低于臨界點(A1)的某一溫度，保溫一定時間，使亞穩的馬氏體及殘留奧氏體發生某種程度的轉變，再冷卻到室溫，從而調整零件的使用性能。這種工藝操作稱為回火。在回火過程中發生的組織結構的變化即為馬氏體的回火轉變。回火加熱時非平衡組織的轉變1、馬氏體的回火轉變；2、貝氏體的回火；3、殘留奧氏體的分解及轉變；4、低碳鋼的時效。這些轉變是非平衡組織在A1以下加熱過程中不斷向平衡態(F+碳化物)轉化的過程。鋼的回火轉變的研究歷程

20世紀30年代：1927年，Г.В.庫爾久莫夫等應用X射線研究馬氏體本質時,也測定了回火馬氏體的晶體結構,首先提出了馬氏體回火后,馬氏體的正方度c/a值下降.隨著溫度升高而趨于1。試驗證實了馬氏體在回火時的轉變乃是一種過飽和固溶體的脫溶過程。20世紀40~50年代1940年，М.П.阿爾布左夫、庫爾久莫夫等對奧氏體單晶淬成的馬氏體回火后X射線分析，提出在低溫回火時，析出一種不同于平衡相θ－Fe3C結構的過渡相FexC,其結構和成分皆未確定。

1946～1951年，R.D.海登瑞琪及K.H.賈克的X射線研究確定，FexC的晶體結構是正方晶系，定名為ε－碳化物，x值在2～3之間。1962年，Μ.Β.別羅路斯確定x=2.4。1953～1956年

郭可信研究了合金馬氏體的脫溶。合金碳化物的脫溶發生在較高的溫度，θ－M3C成為一種過渡相。有時還可能出現過渡型的合金碳化物。如，W、Mo的過渡合金碳化物M2C(六方系)，并指出，馬氏體回火二次硬化是發生在M2C和MC析出初期的一種狀態。20世紀60～70年代1968～1974年，弘津及依左托夫分別提出，Fe-C馬氏體進行低溫回火時，在過渡相析出之前，發生碳原子的偏聚，形成的富碳區呈片狀。同期，斯培琪提出，低碳馬氏體回火時，在脫溶相析出之前，發生碳原子在刃型位錯線上的偏聚，形成柯垂爾氣團。所有上述碳原子的偏聚行為皆可在室溫下快速進行。這就意味著，工業上實際得到的“淬火馬氏體”，都是處于脫溶的碳原子偏聚狀態的階段。1972年弘津利用薄晶體電子衍射技術得出，高、中碳馬氏體低溫回火時析出的過渡相，即所謂ε－FexC相，并非六方晶格，而應當為正交晶格，x=2,定名為η－Fe2C。這一結果被一些研究者認同。馬氏體的預脫溶

——碳原子的偏聚

人們認識到過飽和固溶體的脫溶，即回火轉變，在馬氏體形成最初，就開始了。一般的被稱為“淬火馬氏體”的組織，實質上是脫溶初期階段的某種狀態。困擾人們多年的馬氏體強化機制問題也從此得到突破。現在一致認為，Fe-C合金馬氏體強化機制中最重要的問題之一是預脫溶階段的碳原子的偏聚。回火轉變的內容：淬火鋼在回火過程中發生的轉變主要是馬氏體的分解，殘留奧氏體的轉變，此外還有碳化物的聚集長大，α相的回復、再結晶等。淬火鋼組織中往往存在一

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