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一般說來,Ms點主要取決于鋼的化學成分,其中以碳含量的影響最為顯著,隨鋼中的碳含量增加,馬氏體相變的溫度范圍下降。
隨碳含量增加,Ms點和Mf點的變化并不一致,Ms點呈較為均勻的連續下降;而Mf點在碳含量小于0.6%時比Ms點下降得更顯著,因而擴大了馬氏體相變的溫度范圍(Ms-Mf)。但當碳含量大于0.6%時,Mf點下降緩慢,并且因為Mf點已下降到0℃以下,致使淬火后的室溫組織中存在有較多的殘余奧氏體。
N對Ms點的影響與C類似。
N和C一樣,在鋼中都形成間隙固溶體,對γ相和α相均有固溶強化作用,但對α相的固溶強化作用尤為顯著,因而增大了馬氏體相變的切變阻力,使相變驅動力增大。同時,C、N還是穩定γ相的元素,它們降低γ→α’相變的平衡溫度T0,故強烈地降低Ms點。
鋼中常見的合金元素均使Ms點降低,但效果不如碳顯著。只有Al和Co使Ms點升高
降低Ms點的元素按其影響強烈程度順序排列為:Mn、Cr、Ni、Mo、Cu、W、V、Ti。其中W、V、TI等強碳化物形成元素在鋼中多以碳化物形式存在,淬火加熱時一般溶于奧氏體中甚少,故對Ms點影響不大。
合金元素對Ms點的影響主要決定于它們對平衡溫度T0的影響以及對奧氏體的強化作用。凡劇烈降低T0溫度及強化奧氏體的元素(如C)均劇烈地降低Ms點。
Mn、Cr、Ni等既降低T0溫度又稍增加奧氏體強度,所以也降低Ms點。Al、Co、Si、Mo、W、V、Ti等均提高T0溫度,但也程度不同地增加奧氏體強度。
所以,
① 若前者作用較大時,則使Ms點升高,如Al、Co;
② 若后者作用較大時,則使Ms點降低,如Mo、W、V、Ti;
③ 當兩者作用大致相當時,則對Ms點影響不大,如Si。
實際上,鋼中合金元素之間相互影響十分復雜,鋼的Ms點主要還是要靠試驗來測定。
一般認為,凡是降低Ms點的合金元素也同樣降低Mf點。
前已述及,當奧氏體在Md-Ms之間進行塑性變形時會誘發馬氏體相變。同樣,在Ms-Mf之間進行塑性變形也可以促進馬氏體相變,使馬氏體轉變量增加。一般來說,形變量越大,形變溫度越低,則形變誘發馬氏體轉變量就越多。
由于馬氏體相變必然產生體積膨脹,因此多向壓縮應力將阻止馬氏體的形成,因而降低Ms點。而拉應力或單向壓應力往往有利于馬氏體形成,使Ms點升高。
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南京諾金高速分析儀器廠
2024年3月4日
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