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首页 > 钢铁百科 > 百科分类 > 钢铁问答 > 何谓相变强化？
何谓相变强化？
钢经淬火转变成马氏体，这是使钢强化的常用手段之一。马氏体能获得高强度和硬度，其强化不是靠单一机制，而是靠几种强化机制共同作用的结果。
①马氏体点阵为碳所固溶强化。马氏体是碳在a-Fe中的过饱和固溶体。当奥氏体转变成马氏体时，碳原子的数量由不饱和变成过饱和，点阵由面心立方变为体心立方，碳原子在晶格中的位置也发生了改变，因而引起了品格畸变，在晶体内部形成了巨大的应力场。碳含量越大，应力场也就越大。这个应力场将和晶格体内存在的位错发生强烈的交互作用，阻碍位错的运动，从而起到强化作用。
②马氏体转变过程中晶粒得到细化。马氏体的比容比奥氏体的大，在奥氏体转变成马氏体时体积一般要膨胀4倍。因此在相变过程中产生很大的内应力。为了减小内应力，在转变产物中形成细小的孪晶，使马氏体的有效晶粒尺寸变小，晶粒间的取向增大，结果使钢的强度、硬度增加。马氏体含碳量越大晶粒越细，强度越高。
③位错密度增加。马氏体形成时位错密度可增大到1012 /CIIl2。这是因为马氏体形成过程本身是晶粒原子面之间的切变过程，切变的结果使马氏体中的位错增多，位错运动的阻力也就增大了。
④马氏体变形时，有时会发生过饱和固溶体的分解，析出新相，从而阻碍位错运动。
以上四点中，一般认为碳原子固溶强化是马氏体最基本的强化机制。变形对马氏体强化有复杂的影响。
①原奥氏体晶粒的大小影响马氏体晶粒的大小。粗大的奥氏体H粒将形成粗大的马氏体晶粒，反之亦然。细小的马氏体具有高强度。合理的变形工艺将显著地细化奥氏体晶粒。更为突出的是，在奥氏体中所造成的亚结构促使马氏体晶核形成地点的数目增加，并阻止已形成的马氏体长大，从而使马氏体晶粒细化。
②奥氏体的塑性变形对马氏体转变按不同钢种、变形条件可有不同的作用。有时促进相变，有时又抑制相变，因而将改变淬火钢中残余奥氏体的数量，从而影响钢材的力学性能。变形使马氏体转变温度的改变，也改变了材料中的针状马氏体和片状马氏体的比例。
③奥氏体塑性变形会引起奥氏体结构不完善性的增加，使位错密度增加形成位错亚结构。如果变形温度足够高，并在变形后有一定保温时间，就可以通过动态或静态的回复而发生位错亚结构的多边形化，形成微细的亚晶粒。变形奥氏体中所造成的一切结构不完善性及亚结构都可被其转变产物马氏体所继承，使高温形变热处理钢材的塑件提高，脆件减少，强度提高。由~于变形对马氏体的有利影响，因此形变热处理材的性能优于通常的热处理材和余热淬火材。钢的高温形变热处理就是要制定合理工艺，充分利用马氏体强化的规律以获得综合力学性能优良的材料。
此外，钢中珠光体类型组织的增加和渗碳体的增加也使材料的强度增加。
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