第1章钢的合金化基础

1、第第1章章 钢的钢的合金化合金化基础基础为什么从钢的合金化讲起？为什么从钢的合金化讲起？ 钢铁是最常用最主要的工程材料，在所有金属材料中人类对钢铁的研钢铁是最常用最主要的工程材料，在所有金属材料中人类对钢铁的研究时间最长，最深入，最系统。对所有金属材料合金化的具有普遍意义。究时间最长，最深入，最系统。对所有金属材料合金化的具有普遍意义。所有金属、合金包括陶瓷材料在组织性能的改善以及性能的提高方面都可所有金属、合金包括陶瓷材料在组织性能的改善以及性能的提高方面都可借鉴钢铁方面的一般规律和研究成果。借鉴钢铁方面的一般规律和研究成果。 重点在于建立钢的成份组织性能关系的一般模型。重点在于建立钢的成份

2、组织性能关系的一般模型。一、钢的合金化一、钢的合金化 在钢中加入合金元素，与钢中的铁、碳发生作用，改善组织结构和工在钢中加入合金元素，与钢中的铁、碳发生作用，改善组织结构和工艺性能，提高使用性能。艺性能，提高使用性能。化学性能物理性能力学性能改善使用性能改善工艺性能改善组织合金元素作用铸铁（生铁）：钢：工业纯铁：钢铁69. 611. 211. 20218. 00218. 0CCC二、为什么发展合金钢？二、为什么发展合金钢？ 改善提高钢的性能，弥补碳钢的不足。改善提高钢的性能，弥补碳钢的不足。 如有些特殊条件下的使用要求：韧性、耐蚀、抗氧化、耐磨、高温强如有些特殊条件下的使用要求：韧性、耐蚀、抗

3、氧化、耐磨、高温强度等，车削速度较高的刀具要求红硬性，大尺寸零件要求高的淬透性度等，车削速度较高的刀具要求红硬性，大尺寸零件要求高的淬透性 这时碳钢已不能满足要求。这时碳钢已不能满足要求。一种或多种合金元素合金钢：有意识地加入合金及微量元素、碳钢：钢CFe高合金钢：合金元素中合金钢：合金元素）（低合金钢：合金元素钢合金钢：合金化以后的101055w 钢的合金化原理内容相当广泛，包括不同合金元素的不同作用，不同钢的合金化原理内容相当广泛，包括不同合金元素的不同作用，不同合金元素的交互作用，不同合金元素在不同热处理工艺、合金元素的交互作用，不同合金元素在不同热处理工艺、C含量、杂质含含量、杂质含量

4、条件下的不同行为量条件下的不同行为 合金化基础：合金元素与合金化基础：合金元素与Fe、C的基本作用，一般规律，即共性。主要的基本作用，一般规律，即共性。主要内容分为以下内容分为以下5个方面：个方面：1) 钢中合金元素及其分类。钢中合金元素及其分类。2) 合金元素与钢中铁和碳的相互作用。合金元素与钢中铁和碳的相互作用。3) 钢的强化。钢的强化。4) 改善钢的塑性与韧性的途径。改善钢的塑性与韧性的途径。5) 合金元素对钢的相变和热处理工艺性能的影响合金元素对钢的相变和热处理工艺性能的影响第一节第一节 钢中的合金元素及其与铁和碳的相互作用钢中的合金元素及其与铁和碳的相互作用一、钢中合金元素的分类一、

5、钢中合金元素的分类钢中常加入的合金元素有：钢中常加入的合金元素有：第二周期：硼、碳、氮；第二周期：硼、碳、氮；第三周期：铝、硅；第三周期：铝、硅；第四周期：钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜；第四周期：钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜；第五周期：锆、铌、钼；第五周期：锆、铌、钼；第六周期：钨；第六周期：钨；第七周期：稀土元素。第七周期：稀土元素。硫、磷等元素通常作为硫、磷等元素通常作为有害元素有害元素看待，但有时也可当作合金元素看待，但有时也可当作合金元素(如在易切如在易切削钢中硫被用来改善切削性能削钢中硫被用来改善切削性能)。(一一)按照与铁相互作用的特点分类按照与铁相互作用的特点分类 合金元素与铁的相互

6、作用主要是影响铁的同素异构结构。合金元素与铁的相互作用主要是影响铁的同素异构结构。 Fe的同素异构转变：的同素异构转变：奥氏体奥氏体(A)： C溶于溶于Fe，面心立方，面心立方，C溶解度大；溶解度大；铁素体铁素体 (F)：C溶于溶于Fe，体心立方，体心立方，C溶解度小。溶解度小。912Fe1394FeFe1)奥氏体形成元素奥氏体形成元素: 如碳、氮、镍、锰、铜、钴等。稳定和扩大如碳、氮、镍、锰、铜、钴等。稳定和扩大A区，优先分区，优先分 布于布于A中。中。2)铁素体形成元素铁素体形成元素: 如铬、硅、钒、钛、钼、钨、铌、钽、铝、锆等。稳定如铬、硅、钒、钛、钼、钨、铌、钽、铝、锆等。稳定 和扩大

7、和扩大F区，优先分布于区，优先分布于F中。中。 但合金元素的实际分布还与加入量和热处理条件有关。但合金元素的实际分布还与加入量和热处理条件有关。(二二)按照与碳相互作用的特点分类按照与碳相互作用的特点分类1) 非碳化物形成元素：如镍、铜、硅、铝、磷等。非碳化物形成元素：如镍、铜、硅、铝、磷等。易溶入易溶入F F或或A A中中2) 碳化物形成元素：碳化物形成元素： 如铬、钼、钨、钒、钛、锆、铌等。如铬、钼、钨、钒、钛、锆、铌等。 易与易与C C形成碳化物，但加入数量较少时也可溶入固溶体形成碳化物，但加入数量较少时也可溶入固溶体 或渗碳体或渗碳体(三三)按照对按照对A层错能的影响分类层错能的影响分

8、类1) 提高提高A层错能的元素：如镍、铜、碳等。层错能的元素：如镍、铜、碳等。2) 降低降低A层错能的元素：如锰、铬、钌、铱等。层错能的元素：如锰、铬、钌、铱等。 A A的层错能低，利于位错扩展的层错能低，利于位错扩展形成层错形成层错滑移困难滑移困难加工硬化趋势增大加工硬化趋势增大二、钢中杂质、合金元素存在形式二、钢中杂质、合金元素存在形式1 1形成非金属夹杂：形成非金属夹杂：与钢中与钢中O、N、S、Si等结合形成化合物，残留在等结合形成化合物，残留在钢中。使塑韧性和疲劳强度降低，还降低耐磨性、耐蚀性，并影响淬透钢中。使塑韧性和疲劳强度降低，还降低耐磨性、耐蚀性，并影响淬透性。其危害与夹杂物成

9、分性。其危害与夹杂物成分(性能）、形状、大小、数量和分布有关。但性能）、形状、大小、数量和分布有关。但AlN可弥散于钢中，提高性能。可弥散于钢中，提高性能。2 2溶入固溶体：溶入固溶体：溶于溶于F、A和和M。不同元素在不同的组织中溶解度不同。不同元素在不同的组织中溶解度不同。3 3形成强化相：形成强化相：化合物合金元素间形成金属间形成碳化物与形成合金渗碳体溶入CCFe34 4自由存在：自由存在：某些合金元素如银和铅等，既不溶于铁中基体中又不与某些合金元素如银和铅等，既不溶于铁中基体中又不与之形成化合物，而以游离状态存在于基体中。之形成化合物，而以游离状态存在于基体中。存在形式决定于？存在形式决

10、定于？热处理冶炼、加工方法含量元素种类合金元素存在形式合金元素存在形式杂质杂质S S：生生Fe、燃料带入，溶解度很小，晶界低熔点、燃料带入，溶解度很小，晶界低熔点FeS-Fe，热脆热脆。加。加Mn形成高熔点形成高熔点MnSP P：形成形成Fe3P硬脆相，硬脆相，冷脆脆冷脆脆。H H：固溶，氢脆。固溶，氢脆。其它杂质：其它杂质：三、合金元素与铁、碳的相互作用三、合金元素与铁、碳的相互作用( (一一) )合金元素与铁的相互作用合金元素与铁的相互作用按照按照合金元素与铁的相互作用所形成的二元合金元素与铁的相互作用所形成的二元状态图状态图的不同形式，可将合金元的不同形式，可将合金元素分为素分为两大类两

11、大类：形成元素区缩小，点，点区：缩小形成元素区扩大，点，点区：扩大FAAAAA3434为什么有的合金元素扩大为什么有的合金元素扩大区，而有的缩小区，而有的缩小区呢区呢? ? 取决于：点阵类型、原子尺寸、电子结构和电化学等因素取决于：点阵类型、原子尺寸、电子结构和电化学等因素合金元素含量高到形成合金元素含量高到形成相，合金将严重发脆。相，合金将严重发脆。合金元素与铁的相互作用的工程实际意义：合金元素与铁的相互作用的工程实际意义：为了保证钢具有良好的耐蚀性为了保证钢具有良好的耐蚀性(如如不锈钢不锈钢)，需要在室温下获得单一相组织，就是运用上述合金元素与铁的相互，需要在室温下获得单一相组织，就是运用

12、上述合金元素与铁的相互作用规律，通过控制钢中合金元素的种类和含量，使钢在室温条件下获得单作用规律，通过控制钢中合金元素的种类和含量，使钢在室温条件下获得单相奥氏体或铁素体等单一组织来实现。相奥氏体或铁素体等单一组织来实现。例如，为了获得奥氏体型不锈钢，通例如，为了获得奥氏体型不锈钢，通常向钢中加人大量的常向钢中加人大量的Ni、Mn、N等奥氏体形成元素；为获得铁素体型不锈钢，等奥氏体形成元素；为获得铁素体型不锈钢，通常向钢中加入大量的通常向钢中加入大量的Cr、Si、A1、Mo、Ti等铁元素形成元素。等铁元素形成元素。 同时向钢中加入两类元素时，其作用往往相互抵消。但也有例外，如铬是同时向钢中加入

13、两类元素时，其作用往往相互抵消。但也有例外，如铬是铁素体形成元素，当钢中含铁素体形成元素，当钢中含wcr18%与镍同时加入时却促进奥氏体的形成。与镍同时加入时却促进奥氏体的形成。( (二二) )合金元素与碳的相互作用合金元素与碳的相互作用 是形成碳化物，还是形成固溶体？是形成碳化物，还是形成固溶体？ 取决于形成碳化物的趋势及其含量。取决于形成碳化物的趋势及其含量。xCyMMxCy G 非碳化物形成元素非碳化物形成元素：如镍、铜、硅、磷、铝、钴等。：如镍、铜、硅、磷、铝、钴等。碳化物形成元素碳化物形成元素：如钛、铌、锆、钒、钼、钨、铬、锰等。：如钛、铌、锆、钒、钼、钨、铬、锰等。 非碳化物形成元

14、素易溶入铁素体和奥氏体等固溶体中；而碳化物形成非碳化物形成元素易溶入铁素体和奥氏体等固溶体中；而碳化物形成元素易于溶入碳化物中。如加入少量碳化物形成元素时，它也可以溶入固元素易于溶入碳化物中。如加入少量碳化物形成元素时，它也可以溶入固溶体中，或溶入渗碳体中形成合金渗碳体等，当加入数量较多时，形成特溶体中，或溶入渗碳体中形成合金渗碳体等，当加入数量较多时，形成特殊碳化物。殊碳化物。1.1.形成碳化物的规律形成碳化物的规律 碳化物形成元素在周期表中都是碳化物形成元素在周期表中都是过渡族元素过渡族元素（次（次d层未排满）：层未排满）：与与Fe原子相比，次原子相比，次d层越不满，形成碳化物的趋势越强，

15、碳化物越稳定。层越不满，形成碳化物的趋势越强，碳化物越稳定。 畸变复杂点阵碳化物，点阵、形，简单点阵碳化物：与碳化物种类59. 059. 0/VCTiCMCrrMeC)(62362216423CMCWFeCMCMoFeCFeCrFe形）、（，如稍高：形成多元碳化物）（，形成合金渗碳体，如很低：置换渗碳体中的含量另外，热处理方式另外，热处理方式影响扩散条件影响扩散条件影响碳化物种类影响碳化物种类2. 碳化物特性碳化物特性碳化物碳化物是钢中是钢中最重要的强化相最重要的强化相提高强度、硬度提高强度、硬度。碳素钢、合金钢碳素钢、合金钢, , 镍基、钴基等高温合金中碳化物的强化作用都占有相当镍基、钴基等

16、高温合金中碳化物的强化作用都占有相当重要的地位。因此，应对碳化物的特性作进一步分析。重要的地位。因此，应对碳化物的特性作进一步分析。根据合金钢中常见的碳化物种类，主要有以下几个方面特性：根据合金钢中常见的碳化物种类，主要有以下几个方面特性：(1)硬度：硬度： 碳化物具有碳化物具有高硬度高硬度，其，其形成碳化物的倾向性越强，其硬度越高形成碳化物的倾向性越强，其硬度越高。 如如TiC，硬度最高。，硬度最高。(2) 稳定性：稳定性：熔点、分解温度、溶入固溶体难易熔点、分解温度、溶入固溶体难易稳定性高稳定性高难以集聚长大、强化效果好难以集聚长大、强化效果好提高回火温度、高温使用性能提高回火温度、高温使

17、用性能提高回火温度提高回火温度：使基体组织恢复充分，残余：使基体组织恢复充分，残余A少，碳化物弥散，钢塑性、少，碳化物弥散，钢塑性、 韧性、强度好。韧性、强度好。高温使用高温使用：在温度及应力长期作用下不易集聚长大：在温度及应力长期作用下不易集聚长大提高材料使用寿命。提高材料使用寿命。 一般，形成碳化物能力越强的元素，碳化物熔点高，稳定性亦大。一般，形成碳化物能力越强的元素，碳化物熔点高，稳定性亦大。 Fe3CM23C6M6CMC稳定性升高。稳定性升高。 但碳化物稳定，溶入但碳化物稳定，溶入A的温度高，自的温度高，自M中分解出来的温度亦高，使用锻造中分解出来的温度亦高，使用锻造 及热处理方法改

18、变碳化物相的分布状况变得困难。及热处理方法改变碳化物相的分布状况变得困难。 稳定性又指：碳化物和基体稳定性又指：碳化物和基体(固溶体固溶体)之间不易因原子扩散而发生之间不易因原子扩散而发生合金元素合金元素 的再分配的再分配。许多碳化物形成元素同时也是有效的强化固溶体的元素。许多碳化物形成元素同时也是有效的强化固溶体的元素(如铬、钼、如铬、钼、钨等钨等)。故在经过适当的热处理之后，固溶体和碳化物间应保持最佳的合金。故在经过适当的热处理之后，固溶体和碳化物间应保持最佳的合金元素含量分配率，以保证高的综合性能元素含量分配率，以保证高的综合性能(如强度与塑性，强度与耐蚀性如强度与塑性，强度与耐蚀性)。

19、（3）溶解）溶解 碳化物具有一定的金属特性，所以其成分不是很固定，而是常常以其分碳化物具有一定的金属特性，所以其成分不是很固定，而是常常以其分子式所代表的化合物为基底，固溶各种合金元素。子式所代表的化合物为基底，固溶各种合金元素。 如：如：Fe3C能溶解大量的合金元素。在回火最初阶段所形成的能溶解大量的合金元素。在回火最初阶段所形成的Fe3C，既有，既有碳化物形成元素溶入，又有非碳化物形成元素溶入；只是在提高回火温度碳化物形成元素溶入，又有非碳化物形成元素溶入；只是在提高回火温度或延长回火时间时，碳化物形成元素向或延长回火时间时，碳化物形成元素向Fe3C中固溶越来越多，而非碳化物中固溶越来越多

20、，而非碳化物形成元素固溶越来越少。形成元素固溶越来越少。3.合金元素与碳相互作用的实际意义：合金元素与碳相互作用的实际意义： 一方面一方面关系到所形成碳化物的种类、性质和在钢中的分布，而所有这些都关系到所形成碳化物的种类、性质和在钢中的分布，而所有这些都会会直接影响到钢的性能直接影响到钢的性能，如钢的强度、硬度、耐磨性以及塑性、韧性、红硬，如钢的强度、硬度、耐磨性以及塑性、韧性、红硬性和某些特殊性能；同时对钢的性和某些特殊性能；同时对钢的热处理热处理亦有较大影响，如奥氏体化的温度和亦有较大影响，如奥氏体化的温度和时间、奥氏体晶粒长大等。时间、奥氏体晶粒长大等。另一方面另一方面由于合金元素与碳有

21、着不同的亲和力，对相变过程中碳的扩散速度由于合金元素与碳有着不同的亲和力，对相变过程中碳的扩散速度有较大影响；碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低碳原子的扩散速度；弱碳有较大影响；碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低碳原子的扩散速度；弱碳化物形成元素及大多数非碳化物形成元素则无此作用，甚至某些元素化物形成元素及大多数非碳化物形成元素则无此作用，甚至某些元素(如钴如钴)还有增大碳原子扩散的作用。因而，合金元素与碳的作用还有增大碳原子扩散的作用。因而，合金元素与碳的作用对钢的相变有重要对钢的相变有重要的影响的影响。四、合金元素对奥氏体层错能的影响四、合金元素对奥氏体层错能的影响(一一)合金元素的影响趋势合

22、金元素的影响趋势目前有关合金元素对奥氏体层错能的影响规律尚不完全清楚。但对以下元素目前有关合金元素对奥氏体层错能的影响规律尚不完全清楚。但对以下元素的影响趋势看法一致：镍、铜和碳提高的影响趋势看法一致：镍、铜和碳提高A层错能，锰、铬、钌和铱降低之。层错能，锰、铬、钌和铱降低之。 (二二)奥氏体层错能对钢的力学性能影响奥氏体层错能对钢的力学性能影响 层错能低层错能低有利于位错扩展和形成层错有利于位错扩展和形成层错使横滑移困难使横滑移困难钢的加工硬化趋钢的加工硬化趋势增大势增大。所以。所以A层错能的高低将会直接层错能的高低将会直接影响到奥氏体钢的力学行为影响到奥氏体钢的力学行为。如：高镍钢和高锰钢

23、，虽然锰和镍都是如：高镍钢和高锰钢，虽然锰和镍都是A形成元素，单独加入相当数量的镍形成元素，单独加入相当数量的镍和锰都可使钢在室温下获得单相和锰都可使钢在室温下获得单相A，但却发现镍钢易于变形加工；而锰钢的，但却发现镍钢易于变形加工；而锰钢的冷变形性能很差，有很高的加工硬化趋势与耐磨性。冷变形性能很差，有很高的加工硬化趋势与耐磨性。 ( 三三)奥氏体层错能对钢相变行为的影响奥氏体层错能对钢相变行为的影响A层错能的高低，对层错能的高低，对Fe-Ni-C合金中合金中M的形态有直接影响。通常，的形态有直接影响。通常，A层错能越层错能越低越易于形成板条低越易于形成板条M，具有位错型亚结构；而，具有位错

24、型亚结构；而A层错能越高，越易于形成片层错能越高，越易于形成片状马氏体，具有孪晶型亚结构。状马氏体，具有孪晶型亚结构。第二节第二节 钢的强化机制钢的强化机制 钢的钢的强化强化主要指主要指提高提高其其屈服强度屈服强度。 屈服强度：使位错开动、增殖并在金属中传播所需要的应力。屈服强度：使位错开动、增殖并在金属中传播所需要的应力。 因此，阻碍位错运动，就可达到强化目的。基于此，钢中合金元素的强化因此，阻碍位错运动，就可达到强化目的。基于此，钢中合金元素的强化作用主要四种基本方式：作用主要四种基本方式：固溶强化固溶强化、晶界强化晶界强化、第二相强化第二相强化及及位错强化位错强化。通。通过对这四种方式单

25、相或综合加以运用，便可有效提高钢的强度。过对这四种方式单相或综合加以运用，便可有效提高钢的强度。一、固溶强化一、固溶强化溶质原子溶入基体金属中形成固溶体使金属强化，称溶质原子溶入基体金属中形成固溶体使金属强化，称固溶强化固溶强化。固溶强化可分为：固溶强化可分为：间隙固溶强化间隙固溶强化和和置换固溶强化置换固溶强化两种。两种。( (一一) )铁素体的固溶强化铁素体的固溶强化 1间隙式固溶强化间隙式固溶强化 间隙原子间隙原子C、N固溶于固溶于F晶格间隙晶格间隙，阻碍位错运动阻碍位错运动，增加钢的塑性变形抗力，增加钢的塑性变形抗力，提高钢的提高钢的屈服强度屈服强度，达到，达到强化强化目的。目的。间隙

26、原子间隙原子(碳、氮碳、氮)对强度的影响表达式：对强度的影响表达式： -与与间隙原子性质间隙原子性质、基体晶格类型基体晶格类型、基体的刚度基体的刚度、溶质和溶剂原子直径差溶质和溶剂原子直径差及及二者化学性质的差别二者化学性质的差别等因素有关。等因素有关。 F中固溶度很小（中固溶度很小（C最大仅最大仅0.0218），效果差。常采用相变，造成过饱和），效果差。常采用相变，造成过饱和固溶体（如固溶体（如AM） 间隙固溶可间隙固溶可显著强化显著强化，但，但严重地损害严重地损害钢的钢的塑性、韧性塑性、韧性以及以及焊接性能。焊接性能。原子半径小原子半径小Ki指数关系指数关系(二二)奥氏体的固溶强化奥氏体的

27、固溶强化C在在面心立方晶格中面心立方晶格中造成的造成的畸变呈球面对称畸变呈球面对称，其，其间隙强化间隙强化作用属作用属弱硬化弱硬化。置换式原子置换式原子在在A中的强化作用中的强化作用比碳原子更小比碳原子更小。但置换式原子会影响但置换式原子会影响A层错能。层错能低，位错易扩展，层错和溶质原子交互作层错能。层错能低，位错易扩展，层错和溶质原子交互作用使溶质原子偏聚在层错附近，形成铃木气团，钉扎位错造成用使溶质原子偏聚在层错附近，形成铃木气团，钉扎位错造成A强化。强化。强化作用顺序强化作用顺序：间隙式原子（间隙式原子（C、N）置换式置换式F形成元素形成元素置换式置换式A形成元素形成元素钢中加入镍会使

28、屈服强度降低，这是一种钢中加入镍会使屈服强度降低，这是一种固溶软化现象固溶软化现象。相对于相对于F F中中置换式固溶强化对置换式固溶强化对F的强化作用小得多，但工程用钢中不可忽视，因多种元的强化作用小得多，但工程用钢中不可忽视，因多种元素的强化作用可以垒加，总的强化效果可观。如在低合金高强度钢中，加入微素的强化作用可以垒加，总的强化效果可观。如在低合金高强度钢中，加入微量多种合金元素就是这个道理。量多种合金元素就是这个道理。 间隙式溶质原子强化效果显著，但受溶解度限制，可采用相变原理。间隙式溶质原子强化效果显著，但受溶解度限制，可采用相变原理。总之，总之，影响固溶强化作用影响固溶强化作用错配度

29、错配度与与固溶度固溶度。还要考虑对塑、韧性的影响。还要考虑对塑、韧性的影响。2.置换式固溶强化置换式固溶强化置换固溶，晶格置换固溶，晶格畸变畸变多为多为球面对称球面对称，强化效果较间隙式小得多（约小两个数，强化效果较间隙式小得多（约小两个数量级），称量级），称弱硬化弱硬化。强度增量与溶质原子含量间关系式：。强度增量与溶质原子含量间关系式： 但但强度随强度随CS而直线而直线，且若含量低时，基本，且若含量低时，基本不损害塑韧性不损害塑韧性，这点很重要。，这点很重要。不同合金元素对铁素体强化作用不同不同合金元素对铁素体强化作用不同，如磷、硅、锰和钼强化作用明显，其如磷、硅、锰和钼强化作用明显，其中硅

30、、锰作用最大；镍、铝强化作用不大。中硅、锰作用最大；镍、铝强化作用不大。多种合金元素同时存在，强化可累加。多种合金元素同时存在，强化可累加。二、晶界强化二、晶界强化 晶界的存在可阻碍位错运动，提高金属材料屈服强度。晶粒越细，则晶界晶界的存在可阻碍位错运动，提高金属材料屈服强度。晶粒越细，则晶界面积越大，屈服强度越高。面积越大，屈服强度越高。 霍尔霍尔配奇配奇(Hall-petch)公式公式：(屈服强度与晶粒大小的关系）屈服强度与晶粒大小的关系）2/10dkSS适于一般晶体材料、亚晶等适于一般晶体材料、亚晶等塑性加工热处理（如相变）相阻晶界移动细化形成细小难熔第、加细化晶粒位错运动阻力）在晶界偏

31、聚、表面活性元素（两个途径FTiVNiAlSiNiNCKSs2: 细化晶粒还可提高金属塑韧性（应力集中小、裂纹扩展困细化晶粒还可提高金属塑韧性（应力集中小、裂纹扩展困难），是难），是各种晶体材料各种晶体材料强韧化的理想措施之一。强韧化的理想措施之一。0-单晶体中位错运动的摩擦阻力；单晶体中位错运动的摩擦阻力； KS与材料本质有关而与晶粒直径无关的参数，又称晶界障碍强度系数。与材料本质有关而与晶粒直径无关的参数，又称晶界障碍强度系数。 面心立方金属的滑移系比体心立方金属的多，所以其面心立方金属的滑移系比体心立方金属的多，所以其KS比体心立方金属小。比体心立方金属小。三、第二相强化三、第二相强化第

32、二相第二相强化分为强化分为沉淀强化和弥散强化沉淀强化和弥散强化。这两种强化方式共同点是第二相对位。这两种强化方式共同点是第二相对位错的阻碍作用，但对位错运动阻碍的方式不同。错的阻碍作用，但对位错运动阻碍的方式不同。沉淀强化沉淀强化：位错位错切过切过第二相粒子（粒子可变形），并第二相粒子（粒子可变形），并与母相具有共格关系。淬与母相具有共格关系。淬火时效得火时效得，故称，故称沉淀强化沉淀强化。基本途径：合金化加淬火时效。基本途径：合金化加淬火时效。 最佳沉淀相：最佳沉淀相： 与基体共格，位错应变大；与基体共格，位错应变大； 键合强度高，高的派键合强度高，高的派-纳力与弹纳力与弹 性模量；性模量；

33、 有序相。有序相。如：在如：在M时效钢中加入钛和钼，形成时效钢中加入钛和钼，形成Ni3Ti、Ni3Mo，基本上满足上述要求，基本上满足上述要求， 效果良好。效果良好。基体相以外的相基体相以外的相弥散强化弥散强化：位错：位错绕过绕过第二相粒子（粒子不变形），与基体第二相粒子（粒子不变形），与基体非共格非共格。第二相粒子第二相粒子人为加入人为加入或或淬火过时效淬火过时效，不溶入基体，故称弥散强化。，不溶入基体，故称弥散强化。弥散强化是钢中常见的强化机制，例如，淬火回火钢及球化退火钢都是利用碳弥散强化是钢中常见的强化机制，例如，淬火回火钢及球化退火钢都是利用碳化物做弥散强化相。合金元素提供弥散分布第

34、二相粒子形成的成分条件。高温化物做弥散强化相。合金元素提供弥散分布第二相粒子形成的成分条件。高温回火为使碳化物呈细小、均匀、弥散分布，并防止碳化物聚集长大，要向钢中回火为使碳化物呈细小、均匀、弥散分布，并防止碳化物聚集长大，要向钢中加入碳化物形成元素：钛、钒、铌、锆、钼和钨等。加入碳化物形成元素：钛、钒、铌、锆、钼和钨等。 总之，第二相强化效果与第二相的大小、数量、分布及性能有关。总之，第二相强化效果与第二相的大小、数量、分布及性能有关。 沉淀相体积分数越大，强化效果越显著；沉淀相体积分数越大，强化效果越显著； 第二相弥散度越大，强化效果越好。第二相弥散度越大，强化效果越好。 沉淀强化比弥散强

35、化效果大。沉淀强化比弥散强化效果大。四、位错强化四、位错强化(一一)位错数量位错数量 位错密度越高，位错运动时越易于发生相互交割，引起位错缠结，位错运位错密度越高，位错运动时越易于发生相互交割，引起位错缠结，位错运动的障碍越大，强化作用越大。动的障碍越大，强化作用越大。 金属中的位错密度与变形量有关，变形量越大，位错密度就越大，钢的强金属中的位错密度与变形量有关，变形量越大，位错密度就越大，钢的强度则显著提高，但塑性明显下降。度则显著提高，但塑性明显下降。 (二二)位错组态位错组态涉及位错的涉及位错的分布分布及其及其性质性质等。等。 1)F钢：层错能较高，易于交叉滑移和形成胞状亚结构。随形变量

36、增大，胞钢：层错能较高，易于交叉滑移和形成胞状亚结构。随形变量增大，胞状结构细化，状结构细化，b增高。位错胞尺寸对屈服强度的影响也符合增高。位错胞尺寸对屈服强度的影响也符合Hall-Petch型关型关系。但与晶界相比，位错胞壁的障碍强度系数小得多。系。但与晶界相比，位错胞壁的障碍强度系数小得多。 2)A钢：层错能较低，易形成层错，加工硬化快，冷变形钢：层错能较低，易形成层错，加工硬化快，冷变形b迅速升高。迅速升高。一般面心立方金属中的位错强化效应比体心立方金属中的大，利用位错强化一般面心立方金属中的位错强化效应比体心立方金属中的大，利用位错强化更有效。更有效。(三三)利用位错强化的途径利用位错

37、强化的途径 （着眼于塑性变形时使位错增殖或分解）（着眼于塑性变形时使位错增殖或分解）1)细化晶粒：通过增加晶界数量，使晶界附近因变形不协调诱发位错，同时细化晶粒：通过增加晶界数量，使晶界附近因变形不协调诱发位错，同时还可使晶粒内位错塞积群的数量增多；还可使晶粒内位错塞积群的数量增多；2)形成第二相粒子：当位错遇到第二相粒子时，希望位错绕过第二相粒子而形成第二相粒子：当位错遇到第二相粒子时，希望位错绕过第二相粒子而留下位错圈，使位错数量迅速增多；留下位错圈，使位错数量迅速增多；3)促进淬火效应：相变体积效应诱发位错。促进淬火效应：相变体积效应诱发位错。五、有序化强化五、有序化强化 有序固溶体和原

38、固溶体晶格相同，并保持固溶体的特性，这种固溶体的有序固溶体和原固溶体晶格相同，并保持固溶体的特性，这种固溶体的原子按一定次序排列。原子按一定次序排列。 在二元合金中，同类原子间的结合力比较弱，异类原子间的结合力比较在二元合金中，同类原子间的结合力比较弱，异类原子间的结合力比较强时，固溶体就会产生有序化。强时，固溶体就会产生有序化。 溶剂溶质结合方式相同的区域和另一结合方式不同的区域形成反相畴溶剂溶质结合方式相同的区域和另一结合方式不同的区域形成反相畴界，阻碍位错运动，使金属屈服强度提高。界，阻碍位错运动，使金属屈服强度提高。 强化效果并不明显，但可与其他强化方式叠加。强化效果并不明显，但可与其

39、他强化方式叠加。第三节第三节 改善钢塑性和韧性的基本途径改善钢塑性和韧性的基本途径塑性：承受塑性变形的能力，用延伸率和断面收缩率表示。塑性：承受塑性变形的能力，用延伸率和断面收缩率表示。韧性：变形断裂吸收功，用冲击韧性韧性：变形断裂吸收功，用冲击韧性（KIC）或塑脆转变温度表示。或塑脆转变温度表示。一、改善钢塑性的基本途径一、改善钢塑性的基本途径 因此，改变钢的极限塑性的途径是在提高均匀塑性的同时，尽量避免、推因此，改变钢的极限塑性的途径是在提高均匀塑性的同时，尽量避免、推迟微孔坑的形成。迟微孔坑的形成。( (一一) )钢的塑性变形钢的塑性变形( (二二) )影响钢的塑性因素影响钢的塑性因素1

40、.溶质原子（固溶）溶质原子（固溶）（1）间隙固溶（）间隙固溶（C、N等）：等）： 对塑性下降影响大（较置换式），如对塑性下降影响大（较置换式），如M中中0.2C塑性好，塑性好，0.4的的C冷加工冷加工困难。困难。 C、N还可引起低碳钢还可引起低碳钢蓝脆蓝脆（温度升至（温度升至200300时时b、硬度、硬度，塑性，塑性）蓝回火色，此时蓝回火色，此时C C、N N原子扩散速度与位错运动速度相当原子扩散速度与位错运动速度相当断裂扩展微裂纹缩颈：微孔坑幅度幅度流变应力之，需使硬化速率均匀真应变：塑性变形变形抗力变形抗力（2 2）置换溶质原子：）置换溶质原子： 不同合金元素影响差别很大不同合金元素影响差

41、别很大塑韧性促进有序化强度，：层错能，利于交叉滑移塑韧性：、阻碍交叉滑移：塑韧性、韧性、：、推迟缩颈均匀塑性：、总CoNiMoAlSiPdPtNiMnPSi2.晶粒大小的影响晶粒大小的影响 对均匀真应变影响不大，但对提高极限塑性有利对均匀真应变影响不大，但对提高极限塑性有利位错分散，减小应位错分散，减小应力集中，不易形成微孔坑、微裂纹。力集中，不易形成微孔坑、微裂纹。3.第二相的影响第二相的影响 使均匀真应变稍升或不降低使位错快速增殖，使硬化速率快速增大；使均匀真应变稍升或不降低使位错快速增殖，使硬化速率快速增大； 对总伸长率不利本身与基体界面断裂，形成微孔。对总伸长率不利本身与基体界面断裂，

42、形成微孔。，本身性能好，危害小碳化物：与基体结合好害大氧化物：脆，易断，危，危害大硫化物：与基体结合弱种类大危害小，沿晶分布危害分布：均匀分布对塑性危害大，球状危害最小形状：针、片状对塑性尺寸：越小越好4.位错强化的影响位错强化的影响 塑性硬化速率动态回复异号位错相遇流变应力位错可动性塞积交互作用位错增多,二、改善钢韧性的途径二、改善钢韧性的途径 延性断裂、解理断裂和晶间断裂过程中吸收的能量越大，韧性越好。延性断裂、解理断裂和晶间断裂过程中吸收的能量越大，韧性越好。(一一)改善延性断裂抗力的途径改善延性断裂抗力的途径 延性断裂过程：均匀变形延性断裂过程：均匀变形-微孔坑出现微孔坑出现聚集聚集长

43、大长大 断口呈韧窝型断口呈韧窝型小弥散，不分布于晶界应力集中，使强化相细均，组织均匀性：防塑变不等）、中的的元素含量（如基体中固溶强化作用大提高基体组织塑性、分布等）改善第二相形态（形貌基体结合强的颗粒细化异相颗粒，选择与第二相数量尽量钢中形成微孔坑的场所NCFe:( (二二) )改善解理断裂抗力的途径改善解理断裂抗力的途径解理断裂：原子键断裂，表现为沿晶面断裂。解理断裂：原子键断裂，表现为沿晶面断裂。 普遍存在于体心立方和六方晶体中，一般不存在于面心立方中。普遍存在于体心立方和六方晶体中，一般不存在于面心立方中。 宏观断裂表面垂直于应力方向，属脆性断裂。宏观断裂表面垂直于应力方向，属脆性断裂

44、。F F：温度降低：温度降低流变应力提高流变应力提高发生解理脆断；发生解理脆断； 温度升高温度升高流变应力降流变应力降形成微孔坑（夹杂、第二相断裂、脱离）形成微孔坑（夹杂、第二相断裂、脱离）塑断塑断具有冷脆性具有冷脆性成移，使解理断裂不易形：促进螺型位错交叉滑加素）、控制轧制、加合金元解理断裂可能性（正火应力集中，位错塞积数，细化晶粒：Ni措施：措施：( (三三) )改善晶间断裂抗力的途径改善晶间断裂抗力的途径防止晶界偏聚：溶质原子防止晶界偏聚：溶质原子S、As、Sb、Sn与与Ni、Mn交互作用，偏聚于晶界。交互作用，偏聚于晶界。 防止方法：加防止方法：加Mo、Ti,与之作用强，抑制杂质元素向

45、晶界移动与之作用强，抑制杂质元素向晶界移动减少第二相沿晶界分布，减小晶界处形成微裂纹的可能性。减少第二相沿晶界分布，减小晶界处形成微裂纹的可能性。 如晶界处如晶界处MnS使晶界弱化，加入稀土元素形成稳定的稀土硫化物，避免形成之使晶界弱化，加入稀土元素形成稳定的稀土硫化物，避免形成之第四节第四节 合金元素对钢相变的影响合金元素对钢相变的影响一、对一、对平衡状态平衡状态下相变的影响下相变的影响（一）对奥氏体相区的影响（一）对奥氏体相区的影响 （二）对共析温度的影响（二）对共析温度的影响 。时就出现共晶莱氏体足线左移，常使钢中碳不大多数元素：使钢；区完全消失，得到区缩小，甚至使点上升，形成元素：钢；

46、区扩展至室温，得到区扩大，甚至使点下降，形成元素：233ESFAFAAAA4A3A1Es点，共析温度、形成元素：点，共析温度、形成元素：1313AAFAAA（三）对共析点位置的影响（三）对共析点位置的影响 所有合金元素使所有合金元素使S S点左移，合金钢中点左移，合金钢中C C0.770.77时就会析出二次渗碳体时就会析出二次渗碳体（变为过共析钢）。（变为过共析钢）。 影响相图影响相图具有同素异构转变的金属：具有同素异构转变的金属： 铁、钛、锆、钴、锰、锡等铁、钛、锆、钴、锰、锡等二、对非平衡状态下相变的影响二、对非平衡状态下相变的影响 ( (一一) ) 对钢加热转变的影响对钢加热转变的影响

47、AA形成、残余碳化物分解、形成、残余碳化物分解、A A均匀化、均匀化、A A晶粒长大晶粒长大 1.对对A形成速度的影响形成速度的影响 改变改变A A的形成速度（的形成速度（形核和核长大速度形核和核长大速度）改变了改变了A的形成温度的形成温度A1、A3和和Acm等等相变点的位置相变点的位置、改变、改变C C的扩散速度的扩散速度（影响（影响C C的重新分布）的重新分布）碳化物形成元素碳化物形成元素（铬、钼、钨、钛和钒等）（铬、钼、钨、钛和钒等）：降低：降低 C扩散速度；扩散速度；钴和镍钴和镍：提高碳在：提高碳在A中的扩散速度，增大奥氏体的形成速度；中的扩散速度，增大奥氏体的形成速度；硅、铝、锰硅、

48、铝、锰：对对C在在A中的扩散速度影响不大。中的扩散速度影响不大。2.对残余碳化物溶解的影响对残余碳化物溶解的影响 F全部转变为全部转变为A后，仍有一部分碳化物残留。后，仍有一部分碳化物残留。 为了增强奥氏体的合金化程度，以充分发挥合金元素的作用，就应使残余为了增强奥氏体的合金化程度，以充分发挥合金元素的作用，就应使残余碳化物充分地溶解于奥氏体中。碳化物充分地溶解于奥氏体中。 由于合金元素扩散困难，再加上合金碳化物的稳定性较高，要使碳化物分由于合金元素扩散困难，再加上合金碳化物的稳定性较高，要使碳化物分解并溶入解并溶入A中，中，需提高加热温度需提高加热温度。例如，含。例如，含铬铬的碳化物在的碳化

49、物在850850才大量溶解；才大量溶解；含含钼钼的碳化物要在的碳化物要在950 950 时才显著溶解；含时才显著溶解；含钒、钛、铌钒、钛、铌的碳化物要达的碳化物要达10501050才溶解。又如，在才溶解。又如，在高速钢高速钢的生产中，为了保证碳化物充分溶解，其淬火温度的生产中，为了保证碳化物充分溶解，其淬火温度一般都在一般都在1250-12801250-1280，比其临界点，比其临界点(A1=820)高出数百度。高出数百度。 总之，碳化物愈稳定，含量愈高，所需的加热温度越高。总之，碳化物愈稳定，含量愈高，所需的加热温度越高。3.对奥氏体均匀化的影响对奥氏体均匀化的影响 由于碳化物的溶入，使由于

50、碳化物的溶入，使A不均匀。为使其均匀化，不均匀。为使其均匀化，C、合金元素都需扩散。、合金元素都需扩散。但合金元素的扩散极慢（为但合金元素的扩散极慢（为C扩散速度的千分之几或万分之几），且碳化物形扩散速度的千分之几或万分之几），且碳化物形成元素还降低成元素还降低C在在A中的扩散速度，所以合金钢的中的扩散速度，所以合金钢的A化时间比碳钢长，这也是化时间比碳钢长，这也是在生产中合金钢加热保温时间往往比碳钢长的原因所在。在生产中合金钢加热保温时间往往比碳钢长的原因所在。 综上所述，对于含有强碳化物形成元素的合金钢，必须严格注意综上所述，对于含有强碳化物形成元素的合金钢，必须严格注意选择淬火选择淬火温

51、度和保温时间温度和保温时间，以使合金元素能够充分溶入，以使合金元素能够充分溶入A中，否则将影响钢的中，否则将影响钢的淬透性淬透性及及得到合金度较低的马氏体，而降低钢的力学性能。得到合金度较低的马氏体，而降低钢的力学性能。4.对奥氏体晶粒长大的影响对奥氏体晶粒长大的影响 A晶粒越细小，淬火后得到晶粒越细小，淬火后得到M越细，回火后钢的力学性能越好。越细，回火后钢的力学性能越好。因而钢中常加入某些合金元素，以降低钢加热时因而钢中常加入某些合金元素，以降低钢加热时A晶粒的长大。一般晶粒的长大。一般:强碳化物形成元素强碳化物形成元素（如钛、钒、锆、铌等）强烈阻止（如钛、钒、锆、铌等）强烈阻止A晶粒长大

52、；晶粒长大；钨、钼、铬等钨、钼、铬等:作用中等；作用中等；非碳化物形成元素非碳化物形成元素(如镍、硅、铜、钴等如镍、硅、铜、钴等):作用较弱；作用较弱；锰、磷、碳等锰、磷、碳等:促使促使A晶粒长大。晶粒长大。复合元素复合元素：影响不一定是简单的迭加关系，需要实践测定。：影响不一定是简单的迭加关系，需要实践测定。生产中常用少量的铝生产中常用少量的铝(0005质量分数质量分数)脱氧，形成极细小的脱氧，形成极细小的Al2O3和和A1N质点，可以阻止奥氏体晶粒长大。但当加热温度超过其溶解度温度时，阻碍质点，可以阻止奥氏体晶粒长大。但当加热温度超过其溶解度温度时，阻碍奥氏体晶粒长大的作用即消失，晶粒将急

53、剧长大。奥氏体晶粒长大的作用即消失，晶粒将急剧长大。(二二)对过冷对过冷A分解转变的影响分解转变的影响 1.对过冷对过冷A稳定性的影响稳定性的影响 除除CoCo外，都使外，都使C C曲线右移，曲线右移，A A稳定性稳定性获得大的过冷度获得大的过冷度淬透性淬透性tT右移注意：注意：只有合金元素溶于只有合金元素溶于A后，才起作用；后，才起作用； 若未溶入（以碳化物形式存在），若未溶入（以碳化物形式存在），A的稳定性的稳定性原因原因: : A中的中的C、合金元素少，且碳化物作为形核核心。、合金元素少，且碳化物作为形核核心。2.对珠光体转变的影响对珠光体转变的影响 A珠光体（珠光体（-FeFe3C):

54、需需C、合金元素再分配。、合金元素再分配。由于由于合金元素合金元素自扩散很慢，且自扩散很慢，且C扩散速度扩散速度 (除除Co外外)，因此合金元素都不同程度，因此合金元素都不同程度上上使珠光体相变进行迟缓使珠光体相变进行迟缓，钢的淬透性。钢的淬透性。1)除钴、铝外的除钴、铝外的合金元素合金元素推迟珠光体转变，其由强到弱排列：钼、镍、铬、锰；推迟珠光体转变，其由强到弱排列：钼、镍、铬、锰；非碳化物形成元素作用较弱；钴加速转变，铝作用不明显。非碳化物形成元素作用较弱；钴加速转变，铝作用不明显。2)强碳化物形成元素强碳化物形成元素：碳化物极稳定，若不溶入：碳化物极稳定，若不溶入A，提供成核条件，加速相

55、变。，提供成核条件，加速相变。3)合金元素同时存在合金元素同时存在：对延缓转变不是算术迭加，往往是迭乘的。在合金元素：对延缓转变不是算术迭加，往往是迭乘的。在合金元素总量相同时，多元素的低含量的效果远远超过单一元素高含量。总量相同时，多元素的低含量的效果远远超过单一元素高含量。4)微量硼微量硼：改变：改变A晶界状态，在晶界上形成共格硼相晶界状态，在晶界上形成共格硼相 (M23C3B3)，可显著阻止，可显著阻止-Fe相的形核，增加相的形核，增加A稳定性。稳定性。5) 扩大扩大区元素区元素：使：使A1；缩小缩小区元素：区元素：提高提高A1点，相变温度点，相变温度。3.对贝氏体转变的影响对贝氏体转变

56、的影响 贝氏体：贝氏体：介于介于P与与M间，过冷间，过冷A约在约在350240 间转变而得，组织为间转变而得，组织为F+Fe3C， 但但F中有过饱和的中有过饱和的C。 取决于其对取决于其对相变难易程度，自由能差相变难易程度，自由能差，动能，动能，减慢，减慢A分解，分解，贝氏体贝氏体转变。转变。1) 铬、锰、镍等：铬、锰、镍等：两相自由能差，两相自由能差，相变动力，相变动力，A分解，推迟贝氏体转变。分解，推迟贝氏体转变。铬和锰还阻碍碳的扩散，故推迟了贝氏体转变的作用尤为强烈。铬和锰还阻碍碳的扩散，故推迟了贝氏体转变的作用尤为强烈。2) 钼、钨、钒等：既可使转变温度升高，又可使钼、钨、钒等：既可使

57、转变温度升高，又可使A与与F两相自由能差加大。但两相自由能差加大。但C扩散速度，故使上述两个作用十分微弱。扩散速度，故使上述两个作用十分微弱。3)硅：强烈推迟转变，因强烈阻碍过饱和固溶体中硅：强烈推迟转变，因强烈阻碍过饱和固溶体中C脱溶（利于形成脱溶（利于形成M）。）。4) 钴和锆：钴和锆：自由能差，同时钴还自由能差，同时钴还C扩散速度，使扩散速度，使A稳定性稳定性，转变。转变。总顺序：总顺序：锰、铬、镍、硅、钼、钨、钒、钴、铝。锰、铬、镍、硅、钼、钨、钒、钴、铝。推迟作用推迟作用4.合金元素对合金元素对M相变的影响相变的影响 除钴、铝外，大多数合金元素除钴、铝外，大多数合金元素M转变温度，转

58、变温度，残余残余A量。量。其中碳的作用最强烈，其次是锰、铬、镍，再次为钼、钨、硅。其中碳的作用最强烈，其次是锰、铬、镍，再次为钼、钨、硅。对于一般合金钢，生产上经常用下列经验公式估算其对于一般合金钢，生产上经常用下列经验公式估算其Ms点。点。Ms=538317C33Mn28Cr17NillSillMo11W 另外，碳和合金元素对另外，碳和合金元素对M形态也有影响：低碳马氏体呈板条状；高碳形态也有影响：低碳马氏体呈板条状；高碳M呈针呈针叶或透镜片状；中碳叶或透镜片状；中碳M则为两种形态的混合。钢中合金元素铬、钼、锰和钴等则为两种形态的混合。钢中合金元素铬、钼、锰和钴等增加形成片状马氏体的倾向。增

59、加形成片状马氏体的倾向。(三三)对淬火钢回火转变的影响对淬火钢回火转变的影响1.对马氏体分解的影响对马氏体分解的影响 低温回火低温回火：C扩散困难，只发生扩散困难，只发生C原子偏聚、短距离扩散；原子偏聚、短距离扩散； 合金元素不扩散，仍分布于合金元素不扩散，仍分布于相或相或碳化物，对碳化物，对M分解影响不大。分解影响不大。中、高温回火中、高温回火：MF+Fe3C提高回火稳定性分解的特殊元素：延缓分解影响小非碳化物形成元素：对分解推迟碳化物形成元素：强烈MSiMM2.对残余奥氏体分解的影响对残余奥氏体分解的影响 除钴、铝外，大多数合金元素：除钴、铝外，大多数合金元素：淬火钢中残余淬火钢中残余A。

60、 高速钢中，残余高速钢中，残余A可达可达2040，必须进行，必须进行多次高温回火后多次高温回火后，可降至，可降至2-3以下。以下。 淬火组织中残余淬火组织中残余A，具有较大的内应力和内部缺陷，具有较大的内应力和内部缺陷，较容易发生分解较容易发生分解。合。合金元素大多使残余金元素大多使残余A的分解温度移向较高温度范围，镍、钼、钨、钒的作用的分解温度移向较高温度范围，镍、钼、钨、钒的作用弱，铬、锰、硅的作用较显著。弱，铬、锰、硅的作用较显著。 某些高合金钢如高速钢，回火过程中从残余某些高合金钢如高速钢，回火过程中从残余A中析出碳化物，使残余中析出碳化物，使残余A中碳中碳和合金元素含量下降，至使和合