馬氏體不銹鋼的熱處理理論，如亞洲歐美色綜合一區二區在線:馬氏體不銹鋼加熱時的轉變（奧氏體化）、冷卻時的轉變（奧氏體轉變）以及淬火馬氏體回火時的轉變，基本與碳鋼、合金鋼相似。只不過是由于較高的鉻含量及鉬、釩等合金元素的存在，使這些轉變復雜化了，并具有新的特點。與碳鋼不同的另一個問題是，對馬氏體不銹鋼的熱處理除保證要求的機械性能外，還應考慮不同使用環境中的耐腐蝕性要求。

下(xia)面(mian)以鉻的(de)影響為例，說明馬氏(shi)體不銹鋼熱處理時的(de)特點。

1. 鐵－碳合金加熱時的轉變

  眾(zhong)所周知，通過(guo)淬(cui)火可(ke)以硬化(hua)的(de)(de)鋼，加熱(re)轉(zhuan)變即鋼的(de)(de)奧氏體(ti)化(hua)是一個重要的(de)(de)過(guo)程。

 根據圖(tu)4-6的鐵碳系平衡相圖(tu)可(ke)知，鋼加(jia)熱到PSK(A1)溫(wen)度(du)(du)時，開始發生(sheng)α,+Fe3C≤y.轉變(bian)，即珠光體向奧氏體的轉變(bian)。隨(sui)著加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)的升高(gao)，依據鋼中(zhong)碳成分(fen)的高(gao)低，會(hui)發生(sheng)α向y的溶(rong)解(jie)或Fe3C向γ的溶(rong)解(jie)過(guo)程。這個過(guo)程將在GS(A3)溫(wen)度(du)(du)（亞共析(xi)鋼）或ES(A)溫(wen)度(du)(du)（過(guo)共析(xi)鋼）基本結束(shu)。

  鋼在(zai)(zai)加熱(re)奧(ao)氏(shi)體化時，包(bao)括奧(ao)氏(shi)體的(de)(de)形成(cheng)和(he)成(cheng)分均(jun)勻(yun)(yun)化過程(cheng)。對于碳(tan)鋼來說，奧(ao)氏(shi)體成(cheng)分均(jun)勻(yun)(yun)化主要(yao)是(shi)(shi)碳(tan)的(de)(de)均(jun)勻(yun)(yun)化。從圖4-6可知，鋼加熱(re)時形成(cheng)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體（γ)的(de)(de)成(cheng)分與原(yuan)來鐵素(su)體（α)和(he)滲碳(tan)體（Fe,C)的(de)(de)成(cheng)分相差(cha)很大。所以，在(zai)(zai)鋼奧(ao)氏(shi)體化過程(cheng)中，有(you)一個重要(yao)的(de)(de)現象，就是(shi)(shi)碳(tan)原(yuan)子的(de)(de)擴散。通過碳(tan)原(yuan)子的(de)(de)擴散，使奧(ao)氏(shi)體成(cheng)分均(jun)勻(yun)(yun)化。

 在馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中，由(you)于(yu)有較高(gao)的含鉻量，使得(de)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成和均勻化過程復雜化了。

 2. 鉻對(dui)鋼加熱轉變的(de)作用和影響

 鉻所以能(neng)對鋼加熱轉變(bian)，即鋼的(de)奧氏(shi)體(ti)化過(guo)程(cheng)產生(sheng)作用和影響是由鉻的(de)一些特性決定的(de)。

 首先，鉻與鐵可形成連續固溶體。鉻與αx-Fe原子結構相同，均屬于體心立方晶格；點陣常數接近，鉻點陣常數為2.878×10^-8cm,α-Fe點陣常數為2.8605×10^-8cm;原子間距接近，鉻原子間距為2.492×10^-8cm,α-Fe原子間距為2.477×10^-8cm;

 當配位數為12時，兩者原子直徑接近，鉻原子直徑約為2.57×10^-8cm,α-Fe原子直徑約為2.54×10^-8cm;鉻和α-Fe的電勢接近，鉻的電負性為1.6,α-Fe的電負性為1.8。

 鉻與α-Fe之(zhi)間正是由(you)于(yu)有(you)這么(me)多相似之(zhi)處，才(cai)使其能形(xing)成連續(xu)固溶體。

 第二，鉻是強碳化物形成元素，鉻與碳能形成多種碳化物。經究表明，在鋼中加入鉻時，隨鉻量的不同，鉻與碳會形成多種穩定的碳化物，主要有（FeCr)₃C、（FeCr)₇C₃、（FeCr)₂₃ C₆等。不同類型的碳化物晶格類型不同，含鉻量也不同。（FeCr)₃C型碳化物屬斜方點陣，其可含鉻至少為15%,（FeCr)₇C₃型碳化物屬菱方點陣，至少含鉻為35%;而（FeCr)₂₃C₆屬立方點陣，至少含鉻為70%.在馬氏體不銹鋼中，碳化物以（FeCr)₂₃ C₆為主。

 鉻的這些特性對鋼相變和奧氏(shi)體形成產生的影響表現在以(yi)下方面(mian)。

 a. 對Fe-Fe₃C相圖及相變點的影響

鉻含量不同，對(dui)相圖的影響程度也不同。以含鉻12%~13%時的影響為例(li)。

圖(tu)4-7和圖(tu)4-8,是含鉻為13%和12%的(de)Fe-Cr-C平衡(heng)相(xiang)圖(tu)，將(jiang)其(qi)與圖(tu)4-6對(dui)比可(ke)見(jian)，由(you)于鉻的(de)作用使γ相(xiang)區縮小(xiao)了(le)(le)(le)，相(xiang)變(bian)點的(de)位置也發生了(le)(le)(le)改變(bian)（圖(tu)4-8),共析(xi)點左移了(le)(le)(le)（由(you)B至B'),即共析(xi)點碳含量(liang)降低了(le)(le)(le)；碳在奧氏體(ti)中最大溶解度減少了(le)(le)(le)（由(you)E至E');8相(xiang)的(de)穩定溫度降低了(le)(le)(le)（由(you)FG至F'G');α相(xiang)的(de)穩定溫度升高了(le)(le)(le)（由(you)AB至A'B')。

 b. 鉻對(dui)奧氏體形成(cheng)的影響(xiang)

 眾所周知，根據鋼的熱處理相變理論，鋼在加熱形成奧氏體的轉變過程中，奧氏體首先在鐵素體和滲碳體兩相交界處形核，之后，滲碳體逐漸溶解，奧氏體向鐵素體成長。這個過程的關鍵是碳的擴散，或者說，奧氏體的形成是通過碳的擴散來實現的。鉻元素的存在對碳的擴散的影響是復雜的。研究表明：當含鉻量較低時，鉻與碳形成較穩定的不易溶解的（FeCr)₃C或（FeCr)₇C₃型的碳化物，這時，鉻會降低碳在奧氏體中的擴散系數，使奧氏體形成速度減慢。而當含鉻量大于11%時，碳化物的類型變成了含碳量較少的，較易溶解的（FeCr)₂₃C₆.這種碳化物是不穩定的，并且，在鋼中生成較多的（FeCr)₂₃C₆時，相對地增加了相界面，因此，有利于奧氏體的形成速度的增快。

 鉻的(de)存在使鐵素(su)體(ti)（α相(xiang)）的(de)穩定度升高(gao)了，又對奧氏體(ti)的(de)形成(cheng)產生了不利的(de)作用(yong)。

 鉻降(jiang)(jiang)低(di)了碳(tan)在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解度(du)(du)，也就是降(jiang)(jiang)低(di)了奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成(cheng)時的(de)(de)(de)兩相(xiang)界面濃度(du)(du)差和(he)碳(tan)的(de)(de)(de)濃度(du)(du)梯度(du)(du)，這會降(jiang)(jiang)低(di)碳(tan)在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)擴散速度(du)(du)，不利于奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)形成(cheng)。

 奧氏體的形成除了碳的擴散作用外，還存在鉻元素本身的擴散和均勻化問題。鉻是強碳化物形成元素，當鉻大于11%時，所形成的碳化物（FeCr)₂₃C₆中，含鉻量可達70%左右，可見在奧氏體形成的初始階段，鉻的不均勻性是明顯的。為保證奧氏體成分的均勻化，鉻的擴散也是必須的。而鉻在奧氏體中的擴散系數比碳在奧氏體中的擴散系數小得多，有的研究表明，前者比后者低4~5個數量級。

可(ke)見，在(zai)(zai)馬氏(shi)(shi)體不銹鋼中(zhong)，13%左右的鉻(ge)元素的存在(zai)(zai)，通過其對相(xiang)變點(dian)、對碳的擴散(san)、對兩(liang)相(xiang)界面多(duo)少的影響(xiang)及(ji)鉻(ge)自身擴散(san)困難等因素，綜合反映在(zai)(zai)鋼加熱、奧(ao)氏(shi)(shi)體形成過程中(zhong)總(zong)的作用是減緩速度(du)，不利于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體成分的均勻化。

 合金奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成時，碳化物的(de)(de)溶(rong)解程(cheng)度(du)、奧(ao)氏(shi)體(ti)成分的(de)(de)均勻(yun)(yun)性對鋼(gang)(gang)熱處理后(hou)的(de)(de)組織和(he)(he)性能(neng)(neng)影(ying)響(xiang)很大。奧(ao)氏(shi)體(ti)成分的(de)(de)不均勻(yun)(yun)，固(gu)溶(rong)體(ti)中碳和(he)(he)合金元素不足，會使鋼(gang)(gang)淬(cui)火后(hou)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)硬度(du)不足，合金元素不能(neng)(neng)充分發揮作用(yong)，降低鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)透(tou)性、力(li)學性能(neng)(neng)和(he)(he)耐腐蝕性能(neng)(neng)。

 考慮鉻元素對鋼熱(re)處理(li)(li)加熱(re)奧氏體形成(cheng)過(guo)程中的(de)作用和影(ying)響，我們在制訂熱(re)處理(li)(li)工(gong)藝時(shi)，應適(shi)當提高淬火加熱(re)溫度(du)(du)，延長保溫時(shi)間，以保證合金碳化(hua)物的(de)充分溶(rong)解和奧氏體成(cheng)分均勻化(hua)，從(cong)而保證最大限度(du)(du)發揮材料熱(re)處理(li)(li)后的(de)各(ge)項性(xing)能。