三、马氏体转变及其组织
1．马氏体组织及其性能特点
过冷奥氏体在马氏体开始形成温度Ms以下转变为马氏体，这个转变持续至马氏体形成终了温度Mf。在Mf以下，过冷奥氏体停止转变。除Al、Co元素外，溶解到奥氏体中的元素均使Ms、Mf下降，奥氏体中碳含量对Ms、Mf温度的影响见图6-6。碳含量增多，Ms、Mf点降低。经冷却后未转变的奥氏体保留在钢中，称为残余奥氏体。在Ms与Mf温度之间过冷奥氏体与马氏体共存。在Ms温度以下，转变温度越低，残余奥氏体量越少。由图可知，随奥氏体中含碳量的增加Ms和Mf均会降低，可见在同样的冷却速度下（或冷却介质中），奥氏体中含碳量越高，马氏体中的残余奥氏体就越多。
马氏体形成的温度已是碳原子难以扩散的温度，它是由过冷奥氏体按无扩散型转变机制的转变产物，马氏体与过冷奥氏体含碳量相等，晶格同于铁素体体心立方。体心立方晶格的铁素体在室温含约0.008%C，对共析钢马氏体的晶格内含约0.77%C，为此导致体心立方晶格畸变为体心正方晶格，见图6-7，因此马氏体是含过饱和碳的固溶体，是单一的相，同高温、中温转变产物有本质区别。
马氏体的形貌常有针状（见图6 -8a）及板条状（见图6-8b）两种，前一种一般出现在高碳钢中，后一种一般出现在低碳钢中。“针”或“条”的粗细主要取决于奥氏体晶粒的尺寸大小，奥氏体晶粒越大，“针”或“条”越粗。
图6-8 马氏体的显微组织
（a）板条状马氏体；（b）针状马氏体 马氏体的硬度主要取决于其中含碳量，含碳量越高，马氏体硬度越高，见图6-9曲线C。实际淬火钢硬度取决于马氏体，残余奥氏体，以及其它不转变物（铁素体或二次渗碳体）的含量。图6-9曲线a示出了亚共析钢在Ac3温度以上及过共析钢在Accm以上奥氏体化加热再淬火后钢硬度同钢含碳量的关系。 2．马氏体转变的特点
马氏体转变同样是一个形核和长大的过程。它的主要特点是：（1）无扩散性；（2）有共格位向关系；（3）在不断降温的过程中形成；（4）高速长大；（5）马氏体转变的不完全性。
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