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* 钢中的回火转变 回火的定义 淬火之后将工件加热到低于临界点的某一温度，保温一定 时间，然后冷却到室温的一种热处理方法。 回火的目的（为什么要回火） 获得所需要的稳定组织和性能，并消除或减少淬火内应力。 回火马氏体 回 火 原材料 M+A’ 奥氏体 加热奥氏体化 淬火 使用 钢中的回火转变 回火 马氏体中碳原子偏聚(前期阶段)(100℃以下) 马氏体分解(80-250℃) 残余奥氏体转变(200-300℃) 碳化物析出(250-400℃) α相回复和碳化物的聚集长大(400℃以上) 马氏体中碳原子偏聚: 由于马氏体碳在a铁中的过饱和固溶体,C原子分布在立方 点阵的扁八面间隙位置,使晶体点阵产生严重的弹性变形,加 上微观缺陷较多,因此使马氏体的能量较高,处于不稳定状态. 板条马氏体中有大量位错;孪晶马氏体中亚结构主要是孪晶. 钢中的回火转变 钢中的回火转变 马氏体的分解 当回火温度在80-250℃之间，发生偏聚的碳原子将发生有 序化，转变为碳化物。 碳化物析出 基体碳含量降低 c 减小而a增大 高碳马氏体的分解： 从表中可以看出，在低温阶段，出现两种碳含量不同的a相， 当回火温度较高时，只有一种a相出现，所以马氏体分解过 程有两种方式： 双相分解和单相分解； 钢中的回火转变 马氏体的单相分解： 由于温度较高，碳原子具有远程扩散的能力。a相内的碳浓度 梯度可以通过碳原子的扩散而消除。 钢中的回火转变 低碳马氏体的分解： 低碳马氏体的Ms 点较高，在淬火形成马氏体的过程中，既可 以发生碳原子向位错偏聚，在最先形成的马氏体中还可能自 回火，析出碳化物。当温度低时，只发生偏聚，温度高时， 会析出碳化物。 马氏体分解为立方马氏体和 ε碳化物，成为回火马氏体。 残余奥氏体的转变 残余奥氏体的转变： 钢淬火后未转变为马氏体的组织 残余奥氏体 钢的化学成分 残余奥氏体与原过冷奥氏体本质上是相同的。 但也有不同： 已经发生的转变可能给残余奥氏体带来 化学成分上以及物理状态上的变化。 在回火过程中，M将发生转变，这将影响 残余奥氏体的转变。 残余奥氏体的转变 当加热温度高于Ms点时，残余奥氏体将转变为珠光体和贝氏体 碳化物的析出 当加热温度低于Ms点时，并保温，残余奥氏体将转变为马氏体。 若残余奥氏体在回火过后的冷却过程中转变为马氏体，称 为“二次淬火”。 怎样来解释“二次淬火”现象呢？ C、N原子形成气团 ；碳化物析出；相硬化； 碳化物的析出（回火第三个阶段） 当温度在250-400度之间。ε碳化物 θ碳化物， 最终得到铁素体加片状（或小颗粒）渗碳体的混合组织，称为回火屈氏体。 1、高碳马氏体中的碳化物析出 碳化物的析出 马氏体在前期转变的过程中，析出来的是 碳化物。 当回火温度高于250度时， 碳化物将转化为 碳化物；进一步升高温度，两种碳化物都将转化为： 碳化物 碳化物的析出 碳化物的转变 原位转变 独立形核长大 2、低碳马氏体中的碳化物析出： 通过回火可以单相分解的形式从马氏体中直接析出 。 3、中碳马氏体中的碳化物析出： 在200度以下，回火时先析出亚稳定的 碳化物。 随回火温度的升高，亚稳态的 碳化物向 碳化物转化。 碳化物聚焦长大 a相状态变化及碳化物聚焦长大 回火温度高于400度，片状渗碳体逐渐球化并聚集长大，铁素体基体也将发生回复和再结晶。 一般将等轴铁素体加尺寸较大的粒状渗碳体的混合组织称为回火索氏体。 1、内应力消失 2、回复与再结晶 第一类应力（宏观应力） 当温度高于550度消除。 第二类应力（微观应力） 当温度高于500度消除。 第三类应力（微观应力） 当温度高于300度消除。 残余奥氏体的转变 在中低碳钢中： 当温度高于400度时，回复现象很明显； 当温度高于600度时，开始发生再结晶。 在高碳钢中： 当回火温度高于250度，孪晶开始消失； 当回火温度高于400度，孪晶全部消失； 3、碳化物的聚集长大 当回火温度高于400度时，碳化物已经开始聚集和球化。 由第二相粒子在固溶体中的溶解度Cr与第二相粒子的半径r有关，有： 合金元素对回火转变的影响 合金元素对马氏体分解的影响 非碳化物形成元素和弱碳化物形成元素与C的结合力和Fe相比相差不大，所以对马氏体分解无明显影响。 强碳化物形成元素（Cr、Mo、W、V等）与C的结合力较强，增大C在马氏体中的扩散激活能，从而减少马氏体的分解速度，增加抗回火的能力。 碳化物 合金元素对残余奥氏体转变的影响 合金元素对残余奥氏体转变的影响和对过冷奥氏体转变的影响一致。 合金