鋼(gang)加(jia)熱奧(ao)氏(shi)體(ti)化后(hou)，以一定的(de)(de)速(su)度冷(leng)卻下來，獲得期望(wang)的(de)(de)組織和性(xing)能，這是鋼(gang)熱處(chu)理(li)的(de)(de)主要目(mu)的(de)(de)。因(yin)此，鋼(gang)自高溫奧(ao)氏(shi)體(ti)狀(zhuang)態的(de)(de)冷(leng)卻過(guo)程是鋼(gang)熱處(chu)理(li)的(de)(de)又一個重要過(guo)程。
鋼自高溫奧氏體狀態(tai)冷(leng)卻(que)(que)過程(cheng)中將發生奧氏體的(de)組織轉(zhuan)變(bian)。不(bu)同(tong)的(de)冷(leng)卻(que)(que)速度可(ke)以獲得不(bu)同(tong)的(de)轉(zhuan)變(bian)產物及不(bu)同(tong)的(de)性能。
到目前為止，一(yi)般(ban)的觀點是認為鋼(gang)在(zai)冷(leng)卻時，依冷(leng)卻速度不同，可(ke)以發(fa)生(sheng)三種類型(xing)的組(zu)織轉變(bian)(bian)，即珠(zhu)光體型(xing)轉變(bian)(bian)、貝氏體型(xing)轉變(bian)(bian)和馬氏體型(xing)轉變(bian)(bian)。
一(yi)、珠光(guang)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(shi)體不(bu)銹鋼中，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(ru)同(tong)在加熱轉變時一(yi)樣，鉻(ge)會(hui)減緩碳(tan)的(de)擴散作用。
2. 鉻(ge)的存(cun)在增加(jia)了(le)原(yuan)(yuan)子間的結合力而降低了(le)鐵原(yuan)(yuan)子的潔動能(neng)力，使鐵原(yuan)(yuan)子的自(zi)擴(kuo)散變慢。
3. 鉻(ge)是強碳化物形成元素，所以，在珠光體形成過程中，還有鉻(ge)本(ben)身的擴(kuo)散過程，鉻(ge)本(ben)身的擴(kuo)散是緩慢的。
所以，馬氏體不(bu)銹鋼(gang)發生珠(zhu)光體轉變(bian)時，由于鉻的(de)(de)存在，使這個轉變(bian)變(bian)得(de)困(kun)難(nan)了(le)，或者說，馬氏體不(bu)銹鋼(gang)高溫奧氏體顯得(de)穩定了(le)。以至于在實(shi)際(ji)熱處理時，即便(bian)較慢的(de)(de)冷卻(que)速度(du)冷卻(que)，也不(bu)會像(xiang)碳鋼(gang)那樣容(rong)易(yi)發生珠(zhu)光體轉變(bian)。結果使奧氏體能保留到較低的(de)(de)溫度(du)。
鉻的(de)加入對馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼冷卻轉(zhuan)(zhuan)變(bian)的(de)另一個影(ying)響是(shi)(shi)對奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)圖(tu)形(xing)狀的(de)改變(bian)，主(zhu)要體(ti)(ti)現在兩個方(fang)面。一是(shi)(shi)使(shi)珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)區和中溫(wen)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)區（貝氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)區）分離；二(er)是(shi)(shi)使(shi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)圖(tu)右移，這是(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)穩定的(de)一個表現。圖(tu)4-9是(shi)(shi)3Cr13鋼等溫(wen)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)曲線圖(tu)。
當然，圖(tu)4-9所(suo)示曲線圖(tu)還應考慮其(qi)他一些合(he)金元(yuan)素的影響效果。
關于(yu)珠(zhu)光(guang)(guang)體強(qiang)(qiang)度(du)(du)，許多研究(jiu)結(jie)果表(biao)明，珠(zhu)光(guang)(guang)體的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)決定于(yu)片間(jian)(jian)(jian)距(ju)，片間(jian)(jian)(jian)距(ju)越小(xiao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)越高。而(er)片間(jian)(jian)(jian)距(ju)又主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)取決于(yu)珠(zhu)光(guang)(guang)體的(de)(de)(de)轉(zhuan)變溫度(du)(du)，轉(zhuan)變溫度(du)(du)越低則片間(jian)(jian)(jian)距(ju)越小(xiao)。鉻元素的(de)(de)(de)加(jia)入提(ti)高了(le)共(gong)析溫度(du)(du)，實際上增(zeng)(zeng)加(jia)了(le)給定等溫溫度(du)(du)下的(de)(de)(de)過冷度(du)(du)，即增(zeng)(zeng)加(jia)了(le)相變驅動力，使片間(jian)(jian)(jian)距(ju)變小(xiao)。從這一理論來說，馬氏體不銹鋼轉(zhuan)變的(de)(de)(de)珠(zhu)光(guang)(guang)體片間(jian)(jian)(jian)距(ju)應較小(xiao)，故(gu)珠(zhu)光(guang)(guang)體強(qiang)(qiang)度(du)(du)會(hui)有所提(ti)高。
二、貝(bei)氏體轉變（中溫轉變）
根據鋼的(de)熱處理(li)原理(li)，高溫(wen)(wen)奧氏(shi)體(ti)過冷到中溫(wen)(wen)轉變區（一般在550~200℃,依鋼成(cheng)分不同(tong)而異），會(hui)發生中溫(wen)(wen)轉變，也(ye)叫貝氏(shi)體(ti)轉變。依轉變溫(wen)(wen)度的(de)不同(tong)，形(xing)(xing)成(cheng)的(de)轉變產(chan)物的(de)形(xing)(xing)態也(ye)不同(tong)。在中溫(wen)(wen)轉變上部(bu)溫(wen)(wen)度區形(xing)(xing)成(cheng)的(de)叫上貝氏(shi)體(ti)呈(cheng)束條狀(zhuang)，在下(xia)部(bu)溫(wen)(wen)度區形(xing)(xing)成(cheng)的(de)叫下(xia)貝氏(shi)體(ti)呈(cheng)針(zhen)狀(zhuang)。由(you)于組(zu)織形(xing)(xing)態不同(tong)，在性能上也(ye)有差(cha)異。
對于(yu)奧(ao)氏體的中溫(wen)轉變，一(yi)般認為(wei)有以(yi)下特點(dian)。
1. 中溫轉變開始(shi)前，奧(ao)氏體(ti)中的碳(tan)和合(he)金(jin)元素已(yi)發生了不(bu)均勻的分布，在含(han)碳(tan)較低的具有合(he)適合(he)金(jin)元素濃度的區域，會形成(cheng)α鐵(tie)晶核，一部分還會長大。
2. γ→α的(de)轉(zhuan)變是按馬(ma)氏體轉(zhuan)變方(fang)式進行的(de)，發生(sheng)鐵(tie)原(yuan)(yuan)子的(de)點(dian)陣改(gai)組，每個(ge)鐵(tie)原(yuan)(yuan)子只能(neng)進行較小的(de)位(wei)移(yi)，而不能(neng)進行擴(kuo)散。
3. 在y→α轉變的同時(shi)，碳的活動(dong)方式是有的通過相(xiang)界(jie)面自y相(xiang)向α相(xiang)擴散(san)，也(ye)有的在α相(xiang)內沉(chen)淀為碳化物。而合金元素本身在轉變過程中沒有擴散(san)。
鉻元素在貝氏(shi)體轉變(bian)(bian)過程(cheng)中(zhong)，不會發(fa)揮像在珠光體轉變(bian)(bian)中(zhong)的(de)那些作用(yong)(yong)，只(zhi)能對中(zhong)溫(wen)轉變(bian)(bian)中(zhong)碳的(de)擴散產生一定的(de)阻(zu)礙作用(yong)(yong)，使貝氏(shi)體形成速度減緩(huan)。
合金元素對貝氏(shi)體性能的影(ying)響(xiang)，概括如下(xia)：
1. 上貝氏體(ti)(ti)的(de)強度(du)和(he)韌性(xing)主要決定于鐵素體(ti)(ti)條片(pian)的(de)平均寬度(du)和(he)碳(tan)化物的(de)大小(xiao)、分布(bu)、性(xing)質(zhi)。由于上貝氏體(ti)(ti)中(zhong)的(de)鐵素體(ti)(ti)固溶碳(tan)量(liang)不多，位錯(cuo)密度(du)較小(xiao)，因此，碳(tan)的(de)固溶強化和(he)位錯(cuo)強化作(zuo)用(yong)不明顯。
2. 下(xia)(xia)貝(bei)氏體(ti)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、韌性主(zhu)要(yao)取(qu)決于(yu)碳化(hua)物(wu)的(de)數量、分散(san)度(du)(du)和位錯密度(du)(du)，因(yin)此，下(xia)(xia)貝(bei)氏體(ti)具有較(jiao)好(hao)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、塑韌性。雖然下(xia)(xia)貝(bei)氏體(ti)內鐵素體(ti)固(gu)溶碳量有所(suo)變化(hua)，但(dan)下(xia)(xia)貝(bei)氏體(ti)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)并不(bu)主(zhu)要(yao)決定于(yu)碳的(de)固(gu)溶強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)。
因此，可認為，形成碳(tan)化(hua)物(wu)的元素鉻在貝氏(shi)體中，應是通過對碳(tan)化(hua)物(wu)影響(xiang)來體現對其(qi)性能(neng)的作(zuo)用。
三、馬(ma)氏(shi)體轉變
對于馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)，通過淬火獲(huo)得(de)馬(ma)氏(shi)體，再經過回火獲(huo)得(de)回火馬(ma)氏(shi)體（低(di)溫回火）或索氏(shi)體（高(gao)溫回火），并獲(huo)得(de)要(yao)求(qiu)的性(xing)能。所以，馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)熱處理的淬火，即奧氏(shi)體向馬(ma)氏(shi)體的轉變(bian)更具有重要(yao)意義。
如前所(suo)述(shu)，馬氏(shi)體(ti)不銹鋼由于鉻等合金元素的作用(yong)，使奧氏(shi)體(ti)更穩定了，不易發生向珠光體(ti)和貝氏(shi)體(ti)的轉變(bian)，這就為其獲(huo)得馬氏(shi)體(ti)組織提供了有利條件。
要得到(dao)淬火馬(ma)氏(shi)體(ti)，必(bi)須以(yi)大(da)于(yu)臨界(jie)冷卻(que)速度(du)的(de)冷卻(que)方式冷卻(que)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)，冷卻(que)到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變開始溫(wen)度(du)（Ms)以(yi)下(xia)。馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變是在不斷冷卻(que)過程中進(jin)行的(de)。溫(wen)度(du)下(xia)降停(ting)止(zhi)(zhi)，則馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變停(ting)滯(zhi)、終止(zhi)(zhi)，并且冷卻(que)到(dao)室(shi)溫(wen)以(yi)下(xia)，有的(de)甚至冷卻(que)到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變終止(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)（Mf),還會有未轉(zhuan)變的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)保持下(xia)來(lai)，這部分奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)被稱為殘留(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)。
1. 馬氏體轉變特點
奧氏體(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏體(ti)(ti)的轉(zhuan)變(bian)與向(xiang)珠光(guang)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)和向(xiang)貝氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)是不(bu)同的。馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)主要(yao)有以(yi)下特點(dian)。
①. 馬(ma)氏(shi)體轉變(bian)時，與母相奧氏(shi)體保持(chi)共格關系，在磨光的表面上有浮凸現(xian)象。
②. 馬氏體(ti)(ti)和母相奧氏體(ti)(ti)間(jian)存在嚴(yan)格的結晶學關系(xi)，兩相間(jian)存在位(wei)向(xiang)關系(xi)。
③. 馬氏(shi)體總是沿著母相奧氏(shi)體中一(yi)定的面(mian)形成，常稱慣習面(mian)。
④. 馬氏體形成之后(hou)，原奧氏體中(zhong)(zhong)的碳原子(zi)會自(zi)然進(jin)入馬氏體的間隙位置中(zhong)(zhong)。
⑤. 馬氏體(ti)相變獲得的(de)體(ti)心立方晶(jing)格(ge)是在切變過程中(zhong)形成的(de)，這(zhe)種(zhong)切變可能是滑移或孿晶(jing)，同時在馬氏體(ti)內部(bu)留下晶(jing)體(ti)缺陷(xian)（亞結構）。
⑥. 奧氏(shi)體向馬氏(shi)體的轉變是非擴散性的，不發生(sheng)元素濃度變化。
⑦. 馬氏(shi)體轉(zhuan)變只有在轉(zhuan)變溫度(du)低于鋼中(zhong)新舊兩(liang)相(xiang)（α相(xiang)和γ相(xiang)）自由能(neng)相(xiang)等的臨界溫度(du)時(shi)，才會存在“無擴散相(xiang)變驅(qu)動(dong)力”，促進馬氏(shi)體形成，溫度(du)越(yue)(yue)低，這(zhe)個驅(qu)動(dong)力越(yue)(yue)大，馬氏(shi)體轉(zhuan)變越(yue)(yue)容易進行。
⑧. 生成的馬氏體不能越(yue)過(guo)母相奧(ao)氏體的晶(jing)界(jie)。
⑨. 合金(jin)元素(su)對馬(ma)氏體(ti)相變點(dian)(dian)有不(bu)同的(de)影響(xiang)，如鉻、鉬、鎳等(deng)使Ms 點(dian)(dian)下降，鈷、鋁等(deng)使M、點(dian)(dian)上升。見(jian)圖4-10。當然，也有的(de)學(xue)者(zhe)對馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變有不(bu)同見(jian)解，對馬(ma)氏體(ti)無擴散(san)性轉(zhuan)變提出質疑。
2. 馬氏體形態、亞結構和強韌度(du)
在鋼的使(shi)用中，要(yao)求強(qiang)韌(ren)性(xing)時(shi)，應獲(huo)得的最(zui)基本、最(zui)主(zhu)要(yao)的組織(zhi)就(jiu)是(shi)馬氏體。鋼的強(qiang)韌(ren)性(xing)與(yu)馬氏體的形(xing)態，內部顯微組織(zhi)及亞結(jie)構有關。
①. 馬(ma)(ma)氏體(ti)的形態是指馬(ma)(ma)氏體(ti)基本單元晶體(ti)的幾何外形
根據研(yan)究，有(you)的學(xue)者將(jiang)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)形態分成五類(lei)：即(ji)(ji)板(ban)條狀馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、針(zhen)狀馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、蝴(hu)蝶狀馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、薄板(ban)狀馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、e'馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)。對于(yu)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼來說，最常見的是前兩(liang)類(lei)，即(ji)(ji)板(ban)條狀馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)和(he)針(zhen)狀馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)。
板(ban)(ban)條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)(shi)體(ti)（有的(de)(de)(de)稱塊狀(zhuang)馬氏(shi)(shi)體(ti)）單元晶體(ti)的(de)(de)(de)立體(ti)外形是(shi)長條(tiao)狀(zhuang)，利用透射(she)電鏡及電子(zi)衍(yan)射(she)技術分析時，可見一(yi)(yi)(yi)條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)(shi)體(ti)單元，實際(ji)上是(shi)由許多更為(wei)細小(xiao)的(de)(de)(de)板(ban)(ban)條(tiao)晶大致上按(an)同一(yi)(yi)(yi)方位(wei)排列(lie)而成的(de)(de)(de)。這(zhe)種板(ban)(ban)條(tiao)晶體(ti)在(zai)一(yi)(yi)(yi)般(ban)光學顯微(wei)鏡下看(kan)不出來。板(ban)(ban)條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)(shi)體(ti)常出現在(zai)含(han)碳量較(jiao)低的(de)(de)(de)碳鋼(gang)、合金鋼(gang)、馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)中。
針(zhen)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)（有的(de)稱透鏡(jing)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)、片狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)）的(de)單(dan)元晶(jing)體(ti)(ti)(ti)的(de)立(li)體(ti)(ti)(ti)外形(xing)是透鏡(jing)狀(zhuang)，是以單(dan)個(ge)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)形(xing)式出現的(de)，在(zai)顯微鏡(jing)下呈多向分布。在(zai)實(shi)用(yong)鋼中，針(zhen)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)一般都很(hen)細，在(zai)光(guang)學(xue)顯微鏡(jing)下不具有明顯的(de)組織特征(zheng)。針(zhen)狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)多出現在(zai)碳量較高的(de)碳鋼、合金鋼、馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼中。
②. 馬氏體的亞結構實質是指馬氏體內(nei)存在的晶體缺(que)陷
在電子顯微鏡下觀察(cha)，板條狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti)(ti)內部(bu)存在的缺(que)陷(xian)是(shi)(shi)以(yi)高密度(du)(du)的位錯為主，用電鏡測(ce)定位錯密度(du)(du)為0.3x1012/c㎡~0.9x102/c㎡;晶體(ti)(ti)內大都是(shi)(shi)密度(du)(du)很高的位錯線。所以(yi)，習慣上稱板條狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti)(ti)叫位錯馬氏(shi)體(ti)(ti)。
針狀馬(ma)氏(shi)體內部存(cun)在的(de)缺陷(xian)以(yi)(yi)孿晶(jing)為主，在電子(zi)顯(xian)(xian)微鏡下(xia)顯(xian)(xian)示出其亞結(jie)構為細(xi)的(de)李(li)晶(jing)（寬距約(yue)為5nm).所以(yi)(yi)，也有的(de)稱(cheng)針狀馬(ma)氏(shi)體為李(li)晶(jing)馬(ma)氏(shi)體。
應(ying)該指出，馬(ma)氏體(ti)的(de)亞結構很復雜，已發現(xian)，板條狀馬(ma)氏體(ti)內(nei)有細的(de)李晶存在(zai)，在(zai)針狀馬(ma)氏體(ti)內(nei)也有高密度的(de)位(wei)錯(cuo)。
③. 馬氏體(ti)的強韌性
關(guan)于馬氏體的強(qiang)韌性及(ji)其影響因(yin)(yin)素等問題(ti)，是(shi)(shi)許(xu)多學(xue)者關(guan)注和著力研究的課題(ti)。這是(shi)(shi)一(yi)個(ge)復(fu)雜的問題(ti)，要完(wan)整地說(shuo)明其本(ben)質(zhi)和區分各種因(yin)(yin)素的作用仍然是(shi)(shi)困難的，而且各學(xue)派還存在一(yi)些(xie)不(bu)同的觀點。
a. 馬氏體(ti)的(de)強度
較早(zao)期(qi)的一(yi)些研究認為：碳(tan)及合金元素的固溶作(zuo)用是(shi)(shi)強(qiang)(qiang)(qiang)化馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的原因(yin)。特別是(shi)(shi)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的硬度和(he)強(qiang)(qiang)(qiang)度的提高(gao)與(yu)碳(tan)含量(liang)的增(zeng)加成正比。似(si)乎說(shuo)明(ming)(ming)碳(tan)的固溶強(qiang)(qiang)(qiang)化是(shi)(shi)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)化的主要原因(yin)。碳(tan)作(zuo)為溶質原子嵌入α-Fe晶(jing)格的八面體(ti)(ti)(ti)間謝中，使晶(jing)格產生畸變(bian)，造成強(qiang)(qiang)(qiang)硬化效應。近(jin)期(qi)的一(yi)些研究結果表(biao)明(ming)(ming)，馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)強(qiang)(qiang)(qiang)度隨碳(tan)含量(liang)增(zeng)加而提高(gao)是(shi)(shi)因(yin)為碳(tan)提高(gao)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相變(bian)時的位錯密度的結果。位錯密度越高(gao)，金屬抵(di)抗塑性變(bian)形的能(neng)力(li)就越大。
馬氏(shi)(shi)體(ti)的強度還與原始奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的晶(jing)(jing)(jing)粒(li)大小(xiao)(xiao)有關(guan)。如果(guo)原始奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細小(xiao)(xiao)，則(ze)轉變(bian)成的馬氏(shi)(shi)體(ti)領域及馬氏(shi)(shi)體(ti)片(pian)也細小(xiao)(xiao)，更多的界(jie)面阻礙了晶(jing)(jing)(jing)粒(li)受力時(shi)滑移帶的運動(dong)。還有的解釋說原始奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)小(xiao)(xiao)，在(zai)馬氏(shi)(shi)體(ti)相變(bian)時(shi)，會提高位錯密度而(er)使馬氏(shi)(shi)體(ti)強度增加(jia)。
綜上觀點，可(ke)總(zong)結為：淬(cui)火馬氏(shi)體的(de)高強度是碳(tan)和合(he)金元素固溶強化、馬氏(shi)體條片周界(jie)及馬氏(shi)體內位錯密度的(de)綜合(he)貢獻(xian)結果。
b. 馬氏體的(de)韌(ren)性
馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的韌(ren)性(xing)與含碳量有關，低碳（C≤0.4%)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)具有較好的韌(ren)性(xing)，隨著含碳量的增(zeng)加，韌(ren)性(xing)顯著下(xia)降。韌(ren)性(xing)與碳的關系(xi)，本(ben)質(zhi)是(shi)碳對馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的形(xing)態和亞(ya)(ya)結(jie)構的影響結(jie)果(guo)。研究表明，馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的韌(ren)性(xing)與馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)態和亞(ya)(ya)結(jie)構有明顯的關系(xi)。馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中的孿(luan)晶馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)比(bi)例越(yue)大，其(qi)韌(ren)性(xing)下(xia)降也越(yue)大。
有(you)試驗證(zheng)明，在相同的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)下，位錯(cuo)型馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)斷裂(lie)韌(ren)性比孿(luan)(luan)晶(jing)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)高得(de)多(duo)。在相同的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)條(tiao)件(jian)下，條(tiao)狀(zhuang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)斷裂(lie)制性遠(yuan)遠(yuan)高于針狀(zhuang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，并且，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)韌(ren)性還(huan)隨著(zhu)板條(tiao)寬度(du)和(he)領(ling)域大(da)小的(de)(de)減(jian)小而增加。經(jing)進(jin)一步研(yan)究和(he)分析認為(wei)，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)位錯(cuo)亞結構可動性較(jiao)孿(luan)(luan)晶(jing)大(da)，由于位錯(cuo)的(de)(de)運(yun)動能(neng)緩(huan)和(he)局部(bu)地區的(de)(de)應力(li)集中(zhong)，延緩(huan)裂(lie)紋(wen)形(xing)核(he)，即使存有(you)微裂(lie)紋(wen)，也(ye)會(hui)削減(jian)裂(lie)紋(wen)尖的(de)(de)應力(li)峰值(zhi)。這(zhe)當(dang)然(ran)對馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)韌(ren)性有(you)利。還(huan)有(you)的(de)(de)認為(wei)，板條(tiao)狀(zhuang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在原奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒(li)內部(bu)排列成束(shu)狀(zhuang)，說明產(chan)生(sheng)馬(ma)(ma)民體(ti)(ti)(ti)相變時，晶(jing)體(ti)(ti)(ti)間不發(fa)生(sheng)相互撞(zhuang)擊作用，所(suo)以不會(hui)產(chan)生(sheng)顯微裂(lie)紋(wen)。而孿(luan)(luan)昌(chang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)態(tai)呈片狀(zhuang)，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相變時，片與片之(zhi)間的(de)(de)撞(zhuang)擊作用會(hui)促(cu)進(jin)顯微裂(lie)紋(wen)的(de)(de)產(chan)生(sheng)。
在探討馬(ma)氏體(ti)強(qiang)韌(ren)性問題時，應(ying)指出：馬(ma)氏體(ti)的強(qiang)韌(ren)性不應(ying)孤立(li)地看做是(shi)哪一種因(yin)素作用(yong)的結果，而(er)與合金成分(fen)、固溶強(qiang)化作用(yong)、馬(ma)氏體(ti)形成方式(shi)、馬(ma)氏體(ti)形態(tai)及亞結構等多(duo)種因(yin)素都有密切的關聯。
通(tong)過(guo)對奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)理論及轉變(bian)(bian)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)特(te)(te)性(xing)的了解，可知由于鉻的存在，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)在淬火時，由奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)過(guo)程中(zhong)與碳鋼(gang)相比，具有一些特(te)(te)殊(shu)之處(chu)。
（1) 鉻(ge)等合金元(yuan)素的存(cun)在(zai)(zai)，使奧氏體穩定性增強，在(zai)(zai)冷卻(que)過程中(zhong)不(bu)易(yi)發生(sheng)珠光(guang)體轉(zhuan)變(bian)和貝氏體轉(zhuan)變(bian)，在(zai)(zai)較緩慢的冷卻(que)條件下，仍可發生(sheng)馬氏體轉(zhuan)變(bian)。所以(yi)，馬氏體不(bu)銹鋼在(zai)(zai)油冷、風(feng)冷，甚至于(yu)空冷條件下，均可獲(huo)得淬火馬氏體組織。
（2) 合金(jin)元(yuan)素使奧氏(shi)體穩定(ding)化的另一個影響是(shi)，馬氏(shi)體不銹鋼淬(cui)火(huo)后，會存在未(wei)進行轉變的殘留奧氏(shi)體。這使得馬氏(shi)體不銹鋼淬(cui)火(huo)后，與同等含碳量的碳鋼相比，淬(cui)火(huo)硬(ying)度(du)略有下(xia)降(jiang)。
（3) 馬氏體不銹鋼的(de)(de)淬透性高于碳鋼，使(shi)得(de)較大尺寸的(de)(de)零(ling)件也(ye)能(neng)獲得(de)淬火馬氏體組(zu)織，保證大截面零(ling)件也(ye)能(neng)得(de)到(dao)均勻的(de)(de)組(zu)織和良好的(de)(de)性能(neng)。
（4) 馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)，因含有較(jiao)多(duo)的(de)難(nan)溶合金碳(tan)化物(wu)，特(te)別是當碳(tan)含量(liang)較(jiao)高(gao)時，碳(tan)化物(wu)會保留在淬火組織(zhi)中(zhong)，可明顯提高(gao)材(cai)料的(de)硬度和耐磨性能。
