不同的冷却速度可以获得不同的转变产物及不同的性能

　　钢加热奥氏体化后，以一定的速度冷却下来，获得期望的组织和性能，这是钢热处理的主要目的。因此，钢自高温奥氏体状态的冷却过程是钢热处理的又一个重要过程。
　　钢自高温奥氏体状态冷却过程中将发生奥氏体的组织转变。不同的冷却速度可以获得不同的转变产物及不同的性能。
　　到目前为止，一般的观点是认为钢在冷却时，依冷却速度不同，可以发生三种类型的组织转变，即珠光体型转变、贝氏体型转变和马氏体型转变。
　　珠光体型转变
　　具有共析成分的高温奥氏体，在A1温度以下恒温转变时，以共析转变的方式转变成珠光钵。珠光体的转变也有一个形核和长大的过程。由于在高温奥氏体中，碳及合金元素成分基本上是均匀的，而共析转变成的珠光体是低碳的铁素体和高碳的渗碳体的混合物，可见在这个转变过程中，发生了碳的扩散和铁原子的点阵改组过程（由面心立方晶格的相改组成立方晶格的相）。当然，对于亚共析钢或过共析钢，除珠光体转变外，还有先共析铁素体或先共析渗碳体的析出过程。
　　在马氏体不锈钢中，铬元素对奥氏体向珠光体的转变也会产生影响。这种影响主要体现在以下几个方面。
　　第一，如同在加热转变时一样，铬舍近求远减缓碳的扩散作用。
　　第二，铬的存在增加了原子间的结合力而降低了铁原子的活动能力，使铁原子的自扩散变慢。
　　第三，铬是强碳化物形成元素，所以，珠光体形成过程中，还有铬本身的扩散过程，铬本身的扩散是缓慢的。
　　所以，马氏体不锈钢发生珠光体转变时，由于铬的存在，使这个转变变得困难了，或者说，马氏体不锈钢高温奥氏体显得稳定了。以至于在实际热处理时，即便以较慢的冷却速度冷却，也不会像碳钢那样容易发生珠光体转变。结果使奥氏体能保留到较低的温度。
　　铬的加入对马氏体不锈钢冷却转变的另一个影响是对奥氏体转变图形状的改变，主要体现在两个方面。一是使珠光体转变区和中温转变区（贝氏体转变区）分离；二是使转变图右移，这是奥氏体稳定的一个表现。图4-9是3Cr13钢等温转变曲线图。
　　当然，图4-9所示曲线图还应考虑其他一些合金元素的影响效果。

　　关于珠光体强度，许多研究结果表明，珠光体的强度主要决定于片间距，片间距越小强度越高。而片间距又主要取决于珠光体的转变温度，转变温度越低则片间距越小。铬元素的加入提高了共析温度，实际上增加了给定等温温度下的过冷却度，即增加了相变驱动力，使片间距变小。从这一理论来说，马氏体不锈钢转变的珠光体片间距应较小，故珠光体强度会有所提高。　　
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