鋼(gang)加熱奧氏(shi)體化后,以一(yi)定的(de)速度冷卻(que)下來,獲得(de)期望的(de)組織(zhi)和性能(neng),這是鋼(gang)熱處理(li)的(de)主要目的(de)。因此,鋼(gang)自高溫奧氏(shi)體狀(zhuang)態(tai)的(de)冷卻(que)過(guo)程(cheng)是鋼(gang)熱處理(li)的(de)又一(yi)個重要過(guo)程(cheng)。


 鋼自(zi)高溫奧(ao)氏(shi)體狀態(tai)冷卻過程中將(jiang)發生奧(ao)氏(shi)體的組織轉變。不(bu)同的冷卻速(su)度可以獲得不(bu)同的轉變產物及不(bu)同的性能。


 到目(mu)前為止,一般的(de)觀點是認為鋼(gang)在冷卻(que)時,依冷卻(que)速度不同,可以發生三種類型(xing)的(de)組織轉變(bian)(bian),即珠光(guang)體型(xing)轉變(bian)(bian)、貝氏(shi)(shi)體型(xing)轉變(bian)(bian)和馬(ma)氏(shi)(shi)體型(xing)轉變(bian)(bian)。



一、珠(zhu)光體型轉(zhuan)變


  具有共析成分的高溫奧氏體,在A1溫度以下恒溫轉變時,以共析轉變的方式轉變成珠光體。珠光體的轉變也有一個形核和長大的過程。由于在高溫奧氏體中,碳及合金元素成分基本上是均勻的,而共析轉變成的珠光體是低碳的鐵素體和高碳的滲碳體的混合物,可見在這個轉變過程中,發生了碳的擴散和鐵原子的點陣改組過程(由面心立方晶格的γ相改組成體心立方晶格的a相)。當然,對于亞共析鋼或過共析鋼,除珠光體轉變外,還有先共析鐵素體或先共析滲碳體的析出過程。


 在馬氏體不銹鋼(gang)中,鉻元素對奧氏體向珠光體的轉變也會產生影響。這種影響主要體現在以下幾個方面。


1. 如同在(zai)加(jia)熱轉(zhuan)變時(shi)一(yi)樣,鉻會(hui)減緩碳的擴散作用。


 2. 鉻的存在增(zeng)加了原(yuan)子間的結合(he)力(li)而降低(di)了鐵(tie)原(yuan)子的潔動能力(li),使鐵(tie)原(yuan)子的自擴(kuo)散變慢。


 3. 鉻是強碳化物形成(cheng)元素(su),所以,在珠光體(ti)形成(cheng)過(guo)程(cheng)中,還有鉻本(ben)身(shen)的(de)擴散過(guo)程(cheng),鉻本(ben)身(shen)的(de)擴散是緩慢的(de)。


 所(suo)以,馬氏(shi)體不銹鋼發(fa)生(sheng)珠光(guang)體轉(zhuan)變(bian)時,由于鉻的存在,使這(zhe)個(ge)轉(zhuan)變(bian)變(bian)得困(kun)難了,或者說,馬氏(shi)體不銹鋼高溫(wen)(wen)奧氏(shi)體顯得穩定了。以至于在實際(ji)熱處理(li)時,即便較慢(man)的冷卻速度冷卻,也(ye)不會像(xiang)碳鋼那(nei)樣容(rong)易發(fa)生(sheng)珠光(guang)體轉(zhuan)變(bian)。結果使奧氏(shi)體能(neng)保留到較低的溫(wen)(wen)度。


 鉻(ge)的(de)(de)加入對馬氏體不銹鋼冷卻轉變的(de)(de)另一(yi)個(ge)影(ying)響(xiang)是(shi)對奧氏體轉變圖形狀(zhuang)的(de)(de)改(gai)變,主要體現在兩個(ge)方面。一(yi)是(shi)使(shi)珠光(guang)體轉變區(qu)和(he)中溫轉變區(qu)(貝氏體轉變區(qu))分離;二(er)是(shi)使(shi)轉變圖右移,這(zhe)是(shi)奧氏體穩定的(de)(de)一(yi)個(ge)表現。圖4-9是(shi)3Cr13鋼等(deng)溫轉變曲線圖。


圖 9.jpg


 當(dang)然,圖4-9所示曲線(xian)圖還應考(kao)慮其他一(yi)些合(he)金元素(su)的(de)影響效果。


  關于珠(zhu)光體(ti)強(qiang)度(du),許多研究結果表明,珠(zhu)光體(ti)的(de)強(qiang)度(du)主要決(jue)定于片(pian)(pian)間(jian)(jian)(jian)距(ju)(ju),片(pian)(pian)間(jian)(jian)(jian)距(ju)(ju)越(yue)小(xiao)強(qiang)度(du)越(yue)高(gao)。而(er)片(pian)(pian)間(jian)(jian)(jian)距(ju)(ju)又(you)主要取決(jue)于珠(zhu)光體(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)溫度(du),轉(zhuan)變(bian)溫度(du)越(yue)低則(ze)片(pian)(pian)間(jian)(jian)(jian)距(ju)(ju)越(yue)小(xiao)。鉻(ge)元(yuan)素的(de)加入提高(gao)了(le)共析溫度(du),實際上增加了(le)給定等溫溫度(du)下的(de)過冷度(du),即增加了(le)相變(bian)驅(qu)動力,使片(pian)(pian)間(jian)(jian)(jian)距(ju)(ju)變(bian)小(xiao)。從這一理論來說,馬氏體(ti)不銹鋼轉(zhuan)變(bian)的(de)珠(zhu)光體(ti)片(pian)(pian)間(jian)(jian)(jian)距(ju)(ju)應較小(xiao),故珠(zhu)光體(ti)強(qiang)度(du)會有(you)所提高(gao)。



二、貝氏體轉(zhuan)變(中溫(wen)轉(zhuan)變)


 根據(ju)鋼的(de)(de)熱處理原(yuan)理,高溫(wen)奧氏體(ti)過冷(leng)到中溫(wen)轉(zhuan)變(bian)(bian)區(一般在(zai)550~200℃,依鋼成分不(bu)同而異),會發生中溫(wen)轉(zhuan)變(bian)(bian),也(ye)叫(jiao)貝氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)。依轉(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)度的(de)(de)不(bu)同,形成的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)(bian)產物的(de)(de)形態也(ye)不(bu)同。在(zai)中溫(wen)轉(zhuan)變(bian)(bian)上(shang)部(bu)溫(wen)度區形成的(de)(de)叫(jiao)上(shang)貝氏體(ti)呈束條狀,在(zai)下部(bu)溫(wen)度區形成的(de)(de)叫(jiao)下貝氏體(ti)呈針狀。由(you)于組織形態不(bu)同,在(zai)性能上(shang)也(ye)有差異。


 對于奧氏體的(de)中溫轉變,一般認(ren)為有以下特點。


 1. 中(zhong)溫轉變開始前,奧氏體中(zhong)的碳和合(he)金元(yuan)素已(yi)發生了(le)不均勻的分(fen)布,在(zai)含碳較低的具有合(he)適合(he)金元(yuan)素濃度的區域(yu),會形成α鐵(tie)晶核,一部分(fen)還會長大。


 2. γ→α的(de)(de)轉變是按(an)馬氏體轉變方式進(jin)行的(de)(de),發生(sheng)鐵原(yuan)子(zi)的(de)(de)點陣改組,每個鐵原(yuan)子(zi)只能進(jin)行較(jiao)小的(de)(de)位(wei)移,而不能進(jin)行擴散。


 3. 在(zai)y→α轉變(bian)的(de)(de)同時,碳的(de)(de)活動方式是有的(de)(de)通過相(xiang)界面自y相(xiang)向α相(xiang)擴散(san),也(ye)有的(de)(de)在(zai)α相(xiang)內沉淀為碳化物。而(er)合金元素(su)本身在(zai)轉變(bian)過程(cheng)中沒有擴散(san)。


 鉻元(yuan)素在貝(bei)(bei)氏體(ti)轉變過程中(zhong)(zhong),不會發揮像(xiang)在珠(zhu)光體(ti)轉變中(zhong)(zhong)的(de)(de)那(nei)些作(zuo)用(yong),只能對(dui)中(zhong)(zhong)溫轉變中(zhong)(zhong)碳的(de)(de)擴散產生一(yi)定(ding)的(de)(de)阻礙作(zuo)用(yong),使貝(bei)(bei)氏體(ti)形成速度減緩(huan)。


 合金元素(su)對貝氏體(ti)性(xing)能的(de)影響(xiang),概(gai)括如下:


  1. 上貝(bei)氏(shi)體(ti)的強度(du)和韌性(xing)主要決定于鐵(tie)素(su)體(ti)條片(pian)的平均寬度(du)和碳化物的大小、分布、性(xing)質。由于上貝(bei)氏(shi)體(ti)中(zhong)的鐵(tie)素(su)體(ti)固溶碳量(liang)不(bu)多,位(wei)錯(cuo)密(mi)度(du)較小,因(yin)此(ci),碳的固溶強化和位(wei)錯(cuo)強化作用不(bu)明顯。


  2. 下貝氏體的強度(du)、韌性主(zhu)要取決于碳化(hua)(hua)物的數(shu)量、分散(san)度(du)和位錯密度(du),因此,下貝氏體具有(you)較好的強度(du)、塑韌性。雖然(ran)下貝氏體內鐵素體固(gu)溶碳量有(you)所變化(hua)(hua),但下貝氏體的強度(du)并不主(zhu)要決定(ding)于碳的固(gu)溶強化(hua)(hua)。


 因此,可認(ren)為,形(xing)成碳(tan)化物的元素鉻在貝氏(shi)體(ti)中,應是通過對(dui)碳(tan)化物影響(xiang)來體(ti)現對(dui)其(qi)性能(neng)的作用(yong)。



三、馬氏(shi)體(ti)轉變


 對于馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼,通過(guo)淬火(huo)(huo)獲(huo)得馬(ma)(ma)氏體(ti),再經(jing)過(guo)回火(huo)(huo)獲(huo)得回火(huo)(huo)馬(ma)(ma)氏體(ti)(低(di)溫回火(huo)(huo))或索氏體(ti)(高(gao)溫回火(huo)(huo)),并獲(huo)得要求的性能。所以,馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼熱處理的淬火(huo)(huo),即奧氏體(ti)向馬(ma)(ma)氏體(ti)的轉(zhuan)變更具有重要意義。


  如前所述,馬氏(shi)體不(bu)銹鋼由于(yu)鉻等(deng)合(he)金(jin)元素的作用,使奧氏(shi)體更(geng)穩定了,不(bu)易發生向(xiang)珠光體和貝氏(shi)體的轉(zhuan)變,這就為(wei)其獲得馬氏(shi)體組(zu)織提供(gong)了有(you)利條(tiao)件。


  要得(de)到(dao)淬火馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),必(bi)須以大于臨界冷(leng)卻(que)(que)速度(du)的冷(leng)卻(que)(que)方(fang)式冷(leng)卻(que)(que)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),冷(leng)卻(que)(que)到(dao)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)開(kai)始(shi)溫度(du)(Ms)以下。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)是在不斷冷(leng)卻(que)(que)過程(cheng)中(zhong)進行的。溫度(du)下降(jiang)停止(zhi),則馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)停滯、終(zhong)止(zhi),并(bing)且冷(leng)卻(que)(que)到(dao)室溫以下,有(you)(you)的甚至冷(leng)卻(que)(que)到(dao)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)終(zhong)止(zhi)溫度(du)(Mf),還會有(you)(you)未轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)的奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)保持下來,這部分奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)被(bei)稱為殘留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。


 1. 馬氏體轉變特點


 奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的轉(zhuan)變(bian)與向珠光體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)和(he)向貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)是不同的。馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)主(zhu)要(yao)有以下特點。


 ①. 馬氏體轉變時(shi),與母相奧氏體保(bao)持共格關系,在磨光的表面上有浮(fu)凸(tu)現象。


 ②. 馬氏體和母(mu)相奧氏體間(jian)存在嚴格的結晶(jing)學關(guan)系,兩相間(jian)存在位向關(guan)系。


 ③. 馬氏(shi)(shi)體(ti)總是沿(yan)著(zhu)母相奧氏(shi)(shi)體(ti)中一定的面形(xing)成,常稱慣習(xi)面。


 ④. 馬(ma)氏體(ti)形成之后,原奧氏體(ti)中的碳原子會自然進入馬(ma)氏體(ti)的間隙位(wei)置中。


 ⑤. 馬(ma)氏體(ti)相變(bian)獲(huo)得的(de)體(ti)心立(li)方晶格(ge)是(shi)在(zai)切(qie)變(bian)過程中(zhong)形成的(de),這種切(qie)變(bian)可(ke)能(neng)是(shi)滑移或孿晶,同時在(zai)馬(ma)氏體(ti)內部留下晶體(ti)缺陷(xian)(亞結構)。


 ⑥. 奧(ao)氏(shi)體向馬氏(shi)體的轉變(bian)是(shi)非擴散性(xing)的,不發生元(yuan)素濃(nong)度變(bian)化。


 ⑦. 馬氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變只(zhi)有在轉(zhuan)變溫(wen)度(du)低(di)于鋼中新舊兩相(xiang)(α相(xiang)和γ相(xiang))自由能相(xiang)等的臨界(jie)溫(wen)度(du)時(shi),才會存在“無擴(kuo)散相(xiang)變驅(qu)動力”,促進馬氏(shi)體(ti)形成,溫(wen)度(du)越(yue)低(di),這個驅(qu)動力越(yue)大(da),馬氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變越(yue)容易進行。


 ⑧. 生(sheng)成的馬氏(shi)體不(bu)能越過母相奧氏(shi)體的晶界。


 ⑨. 合(he)金元素(su)對(dui)(dui)馬氏體相變點(dian)(dian)有不(bu)同的影響,如鉻、鉬、鎳等使Ms 點(dian)(dian)下(xia)降,鈷(gu)、鋁等使M、點(dian)(dian)上升。見圖4-10。當然,也(ye)有的學者對(dui)(dui)馬氏體轉變有不(bu)同見解,對(dui)(dui)馬氏體無擴(kuo)散性轉變提出質疑(yi)。


圖 10.jpg



 2. 馬(ma)氏體形態、亞結(jie)構(gou)和強韌度


  在鋼(gang)的使用中,要求強韌性時,應獲(huo)得(de)的最(zui)基本、最(zui)主(zhu)要的組(zu)織就是馬(ma)氏體。鋼(gang)的強韌性與馬(ma)氏體的形態,內部(bu)顯(xian)微組(zu)織及亞結構有關。


  ①. 馬氏體的(de)形態是指馬氏體基本單元晶體的(de)幾(ji)何外(wai)形


   根據研究,有的學者(zhe)將馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)形態分成(cheng)五類:即(ji)板條狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、針(zhen)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、蝴(hu)蝶(die)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、薄板狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、e'馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。對(dui)于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)來說,最常見的是前兩(liang)類,即(ji)板條狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)和針(zhen)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。


   板條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti)(有的(de)稱塊狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti))單元晶(jing)體(ti)的(de)立體(ti)外形是長條(tiao)狀(zhuang),利用透射(she)電鏡(jing)及(ji)電子衍(yan)射(she)技術分析時,可見一(yi)條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti)單元,實際上(shang)是由許(xu)多(duo)更為細小(xiao)的(de)板條(tiao)晶(jing)大致上(shang)按同(tong)一(yi)方(fang)位排列而(er)成的(de)。這種板條(tiao)晶(jing)體(ti)在一(yi)般(ban)光(guang)學顯(xian)微鏡(jing)下看不(bu)出來。板條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti)常(chang)出現在含碳量較低的(de)碳鋼、合金鋼、馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中。


   針狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(有的(de)(de)稱透鏡狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體、片狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體)的(de)(de)單(dan)元晶(jing)體的(de)(de)立體外形(xing)是透鏡狀(zhuang),是以單(dan)個(ge)馬(ma)氏(shi)體晶(jing)體形(xing)式出現的(de)(de),在(zai)顯微鏡下呈多向(xiang)分(fen)布。在(zai)實用(yong)鋼(gang)中,針狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體一般都很細(xi),在(zai)光學顯微鏡下不(bu)具有明顯的(de)(de)組織特征。針狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)體多出現在(zai)碳(tan)量較高的(de)(de)碳(tan)鋼(gang)、合金鋼(gang)、馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)中。


 ②. 馬氏體(ti)的亞結構(gou)實質是指(zhi)馬氏體(ti)內存在的晶體(ti)缺陷


   在電(dian)子顯微鏡下觀(guan)察,板條狀馬氏體內部存在的缺陷是(shi)以高密(mi)度(du)的位(wei)(wei)錯為主(zhu),用電(dian)鏡測定(ding)位(wei)(wei)錯密(mi)度(du)為0.3x1012/c㎡~0.9x102/c㎡;晶體內大都是(shi)密(mi)度(du)很高的位(wei)(wei)錯線。所以,習慣上(shang)稱板條狀馬氏體叫(jiao)位(wei)(wei)錯馬氏體。


  針狀(zhuang)馬(ma)氏體(ti)內部存在的缺陷以(yi)孿晶(jing)為(wei)(wei)主,在電子顯微鏡下顯示出其亞結構為(wei)(wei)細的李晶(jing)(寬距(ju)約為(wei)(wei)5nm).所以(yi),也有的稱針狀(zhuang)馬(ma)氏體(ti)為(wei)(wei)李晶(jing)馬(ma)氏體(ti)。


   應該指(zhi)出,馬(ma)氏體的亞結構很復雜,已發現,板條狀(zhuang)馬(ma)氏體內(nei)有細的李晶(jing)存在,在針狀(zhuang)馬(ma)氏體內(nei)也(ye)有高密度的位錯。


  ③. 馬氏(shi)體的強(qiang)韌性


  關于馬氏體的強(qiang)韌性及其影響因素(su)(su)等問(wen)題,是許多學(xue)者(zhe)關注(zhu)和(he)著力(li)研究的課題。這是一個復雜的問(wen)題,要完整地說明其本質(zhi)和(he)區分各種(zhong)因素(su)(su)的作(zuo)用仍(reng)然(ran)是困(kun)難的,而且(qie)各學(xue)派還存在一些不同(tong)的觀點。


   a. 馬氏體的(de)強(qiang)度(du)


   較(jiao)早期的(de)(de)(de)一些研究認為:碳(tan)(tan)及合(he)金元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)固溶作用(yong)是(shi)強化馬(ma)氏體的(de)(de)(de)原(yuan)因。特(te)別(bie)是(shi)馬(ma)氏體的(de)(de)(de)硬度(du)和(he)強度(du)的(de)(de)(de)提(ti)高與碳(tan)(tan)含量的(de)(de)(de)增(zeng)加成正比。似乎(hu)說明碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)固溶強化是(shi)馬(ma)氏體化的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)因。碳(tan)(tan)作為溶質原(yuan)子(zi)嵌入α-Fe晶格(ge)的(de)(de)(de)八面體間謝中,使(shi)晶格(ge)產生(sheng)畸變,造成強硬化效應。近期的(de)(de)(de)一些研究結(jie)果(guo)表(biao)明,馬(ma)氏體強度(du)隨(sui)碳(tan)(tan)含量增(zeng)加而提(ti)高是(shi)因為碳(tan)(tan)提(ti)高馬(ma)氏體相變時的(de)(de)(de)位(wei)錯密度(du)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)。位(wei)錯密度(du)越高,金屬抵抗塑性變形的(de)(de)(de)能力就越大。


   馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)的(de)強(qiang)度還(huan)與(yu)原始奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的(de)晶(jing)粒(li)大小(xiao)有關。如果(guo)原始奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)細小(xiao),則(ze)轉變(bian)成的(de)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)領域及馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)片也細小(xiao),更多(duo)的(de)界(jie)面阻礙了晶(jing)粒(li)受力時滑(hua)移帶的(de)運動。還(huan)有的(de)解釋說原始奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)小(xiao),在馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)相(xiang)變(bian)時,會提高位錯密度而使馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)強(qiang)度增加(jia)。


  綜(zong)上觀(guan)點,可總結為:淬火馬(ma)氏體(ti)(ti)的高強(qiang)(qiang)度是碳和合(he)金元素(su)固(gu)溶強(qiang)(qiang)化、馬(ma)氏體(ti)(ti)條片周(zhou)界及馬(ma)氏體(ti)(ti)內位錯密度的綜(zong)合(he)貢獻結果(guo)。


  b. 馬氏(shi)體的韌(ren)性


   馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體的(de)韌(ren)(ren)(ren)性與含(han)碳量有關,低碳(C≤0.4%)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體具有較好的(de)韌(ren)(ren)(ren)性,隨著(zhu)含(han)碳量的(de)增加(jia),韌(ren)(ren)(ren)性顯(xian)著(zhu)下(xia)降。韌(ren)(ren)(ren)性與碳的(de)關系,本(ben)質是碳對馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體的(de)形態和亞結(jie)構的(de)影響(xiang)結(jie)果。研究(jiu)表明,馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體的(de)韌(ren)(ren)(ren)性與馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體形態和亞結(jie)構有明顯(xian)的(de)關系。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體中的(de)孿晶馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體比例越大,其(qi)韌(ren)(ren)(ren)性下(xia)降也越大。


  有(you)(you)試驗證明,在(zai)相同(tong)(tong)的(de)(de)屈服強(qiang)度下(xia),位錯型馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)斷裂(lie)韌(ren)性比孿(luan)晶馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)高得多(duo)。在(zai)相同(tong)(tong)的(de)(de)強(qiang)度條(tiao)(tiao)件下(xia),條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)斷裂(lie)制性遠(yuan)遠(yuan)高于針狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),并(bing)且,馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)韌(ren)性還隨著板條(tiao)(tiao)寬(kuan)度和領(ling)域大(da)(da)小(xiao)的(de)(de)減(jian)小(xiao)而增加。經(jing)進一步研究和分析認為,馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)位錯亞結構可動(dong)(dong)性較(jiao)孿(luan)晶大(da)(da),由于位錯的(de)(de)運動(dong)(dong)能(neng)緩和局部(bu)地(di)區的(de)(de)應力(li)集中(zhong),延緩裂(lie)紋形核,即使存(cun)有(you)(you)微裂(lie)紋,也(ye)會削減(jian)裂(lie)紋尖的(de)(de)應力(li)峰值。這(zhe)當然對馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)韌(ren)性有(you)(you)利。還有(you)(you)的(de)(de)認為,板條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)原奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒內部(bu)排列成(cheng)束狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),說(shuo)明產生(sheng)馬(ma)民體(ti)(ti)(ti)相變時,晶體(ti)(ti)(ti)間(jian)不(bu)發生(sheng)相互(hu)撞擊(ji)作用,所以不(bu)會產生(sheng)顯(xian)微裂(lie)紋。而孿(luan)昌馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形態(tai)呈片狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相變時,片與(yu)片之間(jian)的(de)(de)撞擊(ji)作用會促(cu)進顯(xian)微裂(lie)紋的(de)(de)產生(sheng)。


  在(zai)探討(tao)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)強韌性問(wen)題時(shi),應指出:馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)強韌性不應孤立(li)地看做是哪(na)一種(zhong)因(yin)素作用(yong)的(de)結果,而與合金成分(fen)、固溶強化作用(yong)、馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)形成方式、馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)形態及亞結構等多種(zhong)因(yin)素都有密切的(de)關聯。


  通過(guo)對奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變理論及轉變馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)特性的了解,可知由于鉻的存在,馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼在淬火(huo)時,由奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變過(guo)程中與碳鋼相比,具有(you)一(yi)些特殊(shu)之處。


 (1) 鉻等(deng)合(he)金元素的(de)存在(zai),使奧氏體穩定性增(zeng)強,在(zai)冷(leng)卻過程中不(bu)易發(fa)生(sheng)(sheng)珠光體轉(zhuan)變(bian)(bian)和貝氏體轉(zhuan)變(bian)(bian),在(zai)較緩慢的(de)冷(leng)卻條件下,仍可(ke)發(fa)生(sheng)(sheng)馬氏體轉(zhuan)變(bian)(bian)。所以,馬氏體不(bu)銹鋼在(zai)油冷(leng)、風冷(leng),甚至于(yu)空(kong)冷(leng)條件下,均(jun)可(ke)獲得淬火馬氏體組(zu)織。


(2) 合金元素使(shi)奧氏體(ti)穩定化的另一個影響是,馬氏體(ti)不銹鋼淬(cui)(cui)火(huo)后(hou),會存在未進行轉變的殘留奧氏體(ti)。這(zhe)使(shi)得(de)馬氏體(ti)不銹鋼淬(cui)(cui)火(huo)后(hou),與同等含碳量的碳鋼相比,淬(cui)(cui)火(huo)硬(ying)度略有下降(jiang)。


(3) 馬氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)淬透性高(gao)于(yu)碳(tan)鋼(gang),使(shi)得(de)較大(da)尺寸的(de)零(ling)件也能(neng)獲得(de)淬火馬氏(shi)體組(zu)織(zhi),保證(zheng)大(da)截面零(ling)件也能(neng)得(de)到(dao)均勻的(de)組(zu)織(zhi)和(he)良好(hao)的(de)性能(neng)。


(4) 馬氏體不銹鋼中,因含(han)有較(jiao)多(duo)的難(nan)溶(rong)合金碳化物,特別是當碳含(han)量較(jiao)高(gao)時,碳化物會保留在淬火(huo)組織(zhi)中,可明顯提高(gao)材料的硬度和耐磨性能(neng)。