馬氏體不銹鋼的熱處理理論，如在線亞洲日產一區二區: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。
下面以鉻的影響為(wei)例，說明馬氏體不銹鋼熱處(chu)理(li)時的特(te)點。
1. 鐵－碳合(he)金加熱時的轉變
眾所(suo)周知，通過(guo)淬火(huo)可以硬化(hua)的鋼，加熱轉(zhuan)變即鋼的奧氏體化(hua)是一個重要(yao)的過(guo)程。
根(gen)據(ju)圖4-6的鐵碳(tan)系平衡相圖可知(zhi)，鋼(gang)加(jia)熱到PSK(A1)溫度(du)時，開始發生α,+Fe3C≤y.轉(zhuan)(zhuan)變(bian)，即珠光(guang)體(ti)向(xiang)奧氏體(ti)的轉(zhuan)(zhuan)變(bian)。隨著加(jia)熱溫度(du)的升高(gao)，依據(ju)鋼(gang)中碳(tan)成分的高(gao)低，會發生α向(xiang)y的溶(rong)(rong)解或Fe3C向(xiang)γ的溶(rong)(rong)解過程。這個過程將在GS(A3)溫度(du)（亞共析鋼(gang)）或ES(A)溫度(du)（過共析鋼(gang)）基本結束。
鋼(gang)在加熱奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化時(shi)(shi)，包括奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)形(xing)成和成分(fen)均(jun)勻(yun)化過程(cheng)。對于碳鋼(gang)來說，奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)成分(fen)均(jun)勻(yun)化主(zhu)要(yao)是碳的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)化。從圖4-6可知(zhi)，鋼(gang)加熱時(shi)(shi)形(xing)成的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)（γ)的(de)(de)(de)成分(fen)與原來鐵素體(ti)(ti)（α)和滲碳體(ti)(ti)（Fe,C)的(de)(de)(de)成分(fen)相(xiang)差很大。所以，在鋼(gang)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化過程(cheng)中(zhong)，有一個(ge)重要(yao)的(de)(de)(de)現象，就是碳原子(zi)的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)。通過碳原子(zi)的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)，使奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)成分(fen)均(jun)勻(yun)化。
在馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中，由(you)于有較高的含鉻量(liang)，使(shi)得奧(ao)氏(shi)體(ti)形成和均勻化(hua)過程復雜化(hua)了。
2. 鉻(ge)對鋼加熱轉(zhuan)變的(de)作(zuo)用和影響
鉻所以能(neng)對鋼加(jia)熱轉變，即鋼的(de)奧氏體化過程產生(sheng)作用(yong)和影響是由鉻的(de)一些(xie)特(te)性決(jue)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(yu)α-Fe之間正是由于有這(zhe)么多相似之處，才使其(qi)能形成連續固溶體。
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(xie)特性對鋼相變和奧氏體形成產生(sheng)的影響(xiang)表現(xian)在以下(xia)方面。
a. 對Fe-Fe3C相圖及相變點的影響
鉻(ge)含(han)量不同，對相(xiang)圖(tu)的(de)影響(xiang)程度(du)也(ye)不同。以含(han)鉻(ge)12%~13%時的(de)影響(xiang)為(wei)例。
圖4-7和圖4-8,是含鉻為13%和12%的(de)Fe-Cr-C平衡相圖，將其(qi)與(yu)圖4-6對(dui)比可見(jian)，由(you)(you)于(yu)鉻的(de)作用使γ相區縮小了(le)，相變點的(de)位置也發生(sheng)了(le)改變（圖4-8),共(gong)析(xi)點左(zuo)移了(le)（由(you)(you)B至B'),即共(gong)析(xi)點碳(tan)含量(liang)降(jiang)低了(le)；碳(tan)在(zai)奧氏體(ti)中最大溶解(jie)度(du)減少(shao)了(le)（由(you)(you)E至E');8相的(de)穩(wen)定(ding)溫(wen)度(du)降(jiang)低了(le)（由(you)(you)FG至F'G');α相的(de)穩(wen)定(ding)溫(wen)度(du)升高(gao)了(le)（由(you)(you)AB至A'B')。
b. 鉻(ge)對奧(ao)氏體形成的影響
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（α相(xiang)）的(de)穩(wen)定度(du)升高了，又(you)對奧氏體的(de)形(xing)成產(chan)生(sheng)了不利的(de)作用。
鉻降低了(le)(le)碳在奧(ao)氏(shi)體(ti)中的(de)溶(rong)解度，也就是(shi)降低了(le)(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)形成時的(de)兩相界面濃度差和碳的(de)濃度梯度，這會降低碳在奧(ao)氏(shi)體(ti)中的(de)擴(kuo)散速度，不利于奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)形成。
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。
可見，在馬(ma)氏體(ti)不銹鋼中，13%左右(you)的(de)(de)鉻(ge)元素的(de)(de)存在，通過其對(dui)(dui)相變點(dian)、對(dui)(dui)碳(tan)的(de)(de)擴散(san)、對(dui)(dui)兩相界(jie)面(mian)多少的(de)(de)影響及鉻(ge)自身擴散(san)困難等因(yin)素，綜合反映(ying)在鋼加熱(re)、奧氏體(ti)形(xing)成(cheng)過程中總的(de)(de)作(zuo)用是減(jian)緩(huan)速度，不利于奧氏體(ti)成(cheng)分的(de)(de)均勻化。
合金奧(ao)氏體(ti)(ti)形成時，碳(tan)化物(wu)的(de)溶(rong)解(jie)程(cheng)度、奧(ao)氏體(ti)(ti)成分的(de)均(jun)勻(yun)性對(dui)鋼(gang)熱處理后(hou)的(de)組織和性能(neng)影響很大。奧(ao)氏體(ti)(ti)成分的(de)不均(jun)勻(yun)，固溶(rong)體(ti)(ti)中碳(tan)和合金元素不足，會使鋼(gang)淬(cui)火后(hou)的(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)硬(ying)度不足，合金元素不能(neng)充(chong)分發(fa)揮作用(yong)，降低鋼(gang)的(de)淬(cui)透性、力(li)學(xue)性能(neng)和耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)。
考慮鉻元素(su)對(dui)鋼熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)加熱(re)奧氏體(ti)(ti)形成過(guo)程中的(de)作用和影響，我們在(zai)制訂(ding)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)工藝時，應適當提高淬火加熱(re)溫度(du)(du)，延長保溫時間(jian)，以保證(zheng)合金碳化物的(de)充分溶解和奧氏體(ti)(ti)成分均勻化，從而保證(zheng)最(zui)大限(xian)度(du)(du)發(fa)揮材料熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)后的(de)各項性能。
