等溫轉變成馬氏體
若將淬火鋼加熱到低于Ms點的某一溫度等溫保持,則殘余奧氏體有可能等溫轉變成馬氏體。
實驗證實,此時在Ms點以下發(fā)生的轉變是受馬氏體分解所控制的馬氏體等溫轉變,即在已形成的馬氏體發(fā)生分解以后,殘余奧氏體才能等溫轉變?yōu)轳R氏體。雖然這種等溫轉變量很少,但對精密工具及量具的尺寸穩(wěn)定性將產生很大的影響。
二次淬火
淬火時冷卻中斷或冷速較慢均將使奧氏體不易轉變?yōu)轳R氏體而使淬火至室溫時的殘余奧氏體量增多,即發(fā)生奧氏體熱穩(wěn)定化現(xiàn)象。奧氏體熱穩(wěn)定化現(xiàn)象可以通過回火加以消除。
將淬火鋼加熱到較高溫度回火,若殘余奧氏體比較穩(wěn)定,在回火保溫時未發(fā)生分解,則在回火后的冷卻過程中將轉變?yōu)轳R氏體。這種在回火冷卻時殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的現(xiàn)象稱為“二次淬火"。二次淬火現(xiàn)象的出現(xiàn)與否與回火工藝密切相關。
例如,淬火高速鋼(如W6Mo5Cr4V2)中存在大量的殘余奧氏體,若加熱到560℃保溫后,在冷卻過程中殘余奧氏體將轉變?yōu)轳R氏體,即在560℃保溫過程中發(fā)生了某種催化,提高了殘余奧氏體的Ms點增強了向馬氏體轉變的能力。
若在560℃回火后冷卻至250℃停留5分鐘,殘余奧氏體又將變得穩(wěn)定,在冷至室溫過程中不再發(fā)生轉變。即在250℃保溫過程中發(fā)生了反催化(穩(wěn)定化),降低了殘余奧氏體的Ms點,減弱了向馬氏體轉變的能力。上述這種催化與穩(wěn)定化可以反復進行多次。
因此,可以清楚的是,高速鋼(風鋼/鋒鋼)淬火后采用3次回火時,不能用一次長時間的回火來代替3次回火,因為殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體是在回火后的冷卻過程中才能進行的。并且,未冷至室溫,不宜馬上裝入回火爐內進行回火,因為這個時候可能正在進行殘余奧氏體向馬氏體的轉變,否則就會出現(xiàn)回火不充分的現(xiàn)象。