1、原始组织：
平衡态或非平衡态亚共析钢的原始组织对亚温淬火强韧化效果有显著影响。原始组织为马氏体和贝氏体的钢加热到两相区后所形成的奥氏体与铁素体呈相互间隔的平行条状组织，淬火后即为马氏体和铁素体条状组织。一方面，针状铁素体及其分布对提高钢的强度、塑性和韧性均有贡献；另一方面，这种组织类似于“纤维增强复合材料”，即韧性相铁素体间隔包围了强化相纤维状马氏体，对提高钢的强韧性起了有益的作用。
至于具有正火态原始组织的钢，经亚温淬火后则形成块状铁素体。对钢的性能特别是低温韧性具有一定程度的恶化作用。所以，经亚温淬火后它的强度明显低于同一温度下淬火的非平衡组织钢。因此，温淬火后的强度不仅取决于强化相马氏体的含量，而且取决于韧性相铁素体的形态和分布。
2、进入临界区的方式：
钢以何种方式进入临界区，又称双相区或两相区，会影响铁素体的形态和分布，从而影响亚温淬火的强韧化效果。进入临界区的方式有两种：一种是将钢先加热至一定温度以上进行奥氏体化，然后冷至临界区，即所谓“从上进入”；另一种是将钢由室温直接加热至临界区，即所谓“从下进入”。从上进入临界区时，铁素体沿奥氏体晶界析出或在奥氏体晶内成对析出，一般较粗大，且分布不均匀，对钢的低温韧性产生较大的损害；而“从下进入”临界区时，铁素体是未溶解完全而残留的相，呈细小的针状或颗粒状。且均匀地弥散分布。对生成的奥氏体晶粒起切割作用，阻碍奥氏体晶粒长大，同时，弥散分布的未溶铁素体作为第二相粒子，起沉淀强化作用，因而对钢的强韧性有较大的提高。
3、亚温淬火温度：
亚温淬火温度是影响亚温淬火强韧化效果的最显著因素之一。亚温淬火温度以略低于Ac3为最佳，降低加热温度将导致钢的性能变坏，当温度接近Ac1时，不仅不会起到强韧化效果，还会在钢中生成大量块状铁素体而使钢的性能恶化。
4、亚温淬火后回火温度：
回火温度是影响亚温淬火强韧化效果的显著因素之一，对此已有不少研究。在同一种钢中，回火温度不同亚温淬火强韧化效果不同，在含碳量不同的钢之间，回火温度相同，亚温淬火的强韧化效果亦不同。因此，简单地以某一回火温度下的强韧化效果来评定其在不同钢中亚温淬火的强韧化作用是不恰当的。
按照传统热处理观念，亚共析钢淬火必须进行完全奥氏体化。即完全淬火，其目的是避免钢中出现未溶铁素体，使钢获得马氏体组织。以保证其具有较高的强度。但由于钢淬火时加热温度较高，易使钢中出现裂纹和产生较大的变形。从而影响钢的韧性。尤其对形状复杂的零件更为严重。然而。近些年来国内外的研究结果表明，对亚共析钢采用亚温淬火，则可在不降低钢强度的同时提高其韧性。
所谓亚温淬火即亚共析钢的不完全淬火。或称临界区淬火、两相区加热淬火，是指将具有平衡态或非平衡态原始组织的亚共析钢。加热至铁素体+奥氏体双相区的一定温度区间。保温一定时间后进行淬火的热处理工艺。亚温淬火是一种新型的、利用超细化复合组织强韧化的热处理工艺。
4. 含碳量在0.3%～0.8%的影响
亚共析钢的含碳量在0.3%～0.8%，先共析铁素体是连续相并首先在奥氏体晶界形成。珠光体在奥氏体晶粒内形成，同时占显微组织的35%～100%。此外，还有多种聚集组织在每一个奥氏体晶粒内形成，使珠光体成为多晶体。
由于珠光体强度比先共析铁素体高，所以限制了铁素体的流动，从而使钢的屈服强度和应变硬化率随着珠光体含碳量的增加而增加。限制作用随硬化块数量增加，珠光体对先共析晶粒尺寸的细化而增强。
钢中有大量珠光体时，形变过程中会在低温和/或高应变率时形成微型解理裂纹。虽然也有某些内部聚集组织断面，但断裂通道最初还是沿着解理面穿行。所以，在铁素体片之间、相邻聚集组织中的铁素体晶粒内有某些择优取向。
5. 贝氏体钢断裂
在含碳量为0.10%的低碳钢中加入0.05%钼和硼可优化通常发生在700～850℃奥氏体-铁素体转变，且不影响其后在450℃和675℃时奥氏体-贝氏体转变的动力学条件。
在大约525～675℃之间形成的贝氏体，通常称为“上贝氏体”在450～525℃之间形成的称为“下贝氏体”。两种组织均由针状铁素体和分散的碳化物组成。当转变温度从675℃降至450℃时，未回火贝氏体的抗拉强度会从585MPa升高至1170MPa。
因为转变温度由合金元素含量决定，并间接影响屈服和抗拉强度。这些钢获得的高强度是以下两种作用的结果：
1)当转变温度降低时，贝氏体铁素体片尺寸不断细化。
2)在下贝氏体内精细的碳化物不断分散。 这些钢的断口特征在很大程度上取决于抗拉强度和转变温度。
有两种作用要注意：第一，一定的抗拉强度级别，回火下贝氏体的夏比冲击性能远远优于未回火的上贝氏体。原因是在上贝氏体中，球光体内的解理小平面切割了若干贝氏体晶粒，决定断裂的主要尺寸是奥氏体晶粒尺寸。
在下贝氏体中，针状铁素体内的解理面未排成一直线，因此决定准解理断裂面是否断裂的主要特征是针状铁素体晶粒尺寸。因为这里的针状铁素体晶粒尺寸仅为上贝氏体中的奥氏体晶粒尺寸的1/2。所以，在同一强度级别，下贝氏体转变温度比上贝氏体低许多。
除了上面的原因之外是碳化物分布。在上贝氏体中碳化物位于晶界沿线，并通过降低抗拉强度Rm增加脆性。在回火的下贝氏体中，碳化物非常均匀地分布的铁素体中，同时通过限制解理裂纹以提高抗拉强度并促进球化珠光体细化。
第二，要注意的是未回火合金中转变温度与抗拉强度的变化。在上贝氏体中，转变温度的降低会使针状铁素体尺寸细化同时升高延伸强度Rp0.2。
在下贝氏体中，为获得830MPa或更高的抗拉强度，也可通过降低转变温度提高强度的方法实现。然而，因为上贝氏体的断口应力取决于奥氏体晶粒尺寸，而此时的碳化物颗粒尺寸已经很大，因此通过回火提高抗拉强度的作用很小。
6. 马氏体钢断裂
碳或其它元素加入钢中可延迟奥氏体转变成铁素体和珠光体或贝氏体，同时奥氏体化后如果冷却速度足够快，通过剪切工艺奥氏体会变成马氏体而不需进行原子扩散。
理想的马氏体断裂应具有以下特征。
◆ 因为转变温度很低(200℃或更低)，四面体铁素体或针状马氏体非常细。
◆ 因为通过剪切发生转变，奥氏体中的碳原子来不及扩散出晶体，使铁素体中的碳原子饱和从而使马氏体晶粒拉长导致晶格膨胀。
◆ 发生马氏体转变要超过一定的温度范围，因为初始生成的马氏体片给以后的奥氏体转变成马氏体增加阻力。所以，转变后的结构是马氏体和残余奥氏体的混合结构。
为了保证钢的性能稳定，必须进行回火。高碳(0.3%以上)马氏体，在以下范围内回火约1h，经历以下三个阶段。
1)温度达到约100℃时，马氏体某些过饱和碳沉淀并形成非常细小的ε-碳化物颗粒，分散于马氏体中而降低碳含量。
2)温度在100～300℃之间，任何残余奥氏体都可能转变成贝氏体和ε-碳化物。
3)在第3阶段回火中，大约200℃起取决于碳含量和合金成分。当回火温度升至共析温度，碳化物沉淀变粗同时Rp0.2降低。
7.中强度钢(620MPa
欢迎分享，转载请注明来源：夏雨云
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）