鋼(gang)加熱奧(ao)氏體(ti)化后，以(yi)一(yi)定的(de)(de)(de)速(su)度冷卻下(xia)來，獲得期望的(de)(de)(de)組織和(he)性能，這是(shi)鋼(gang)熱處理(li)(li)的(de)(de)(de)主要(yao)目(mu)的(de)(de)(de)。因此，鋼(gang)自高溫奧(ao)氏體(ti)狀態的(de)(de)(de)冷卻過(guo)程(cheng)是(shi)鋼(gang)熱處理(li)(li)的(de)(de)(de)又一(yi)個重要(yao)過(guo)程(cheng)。
鋼自高溫(wen)奧氏(shi)體(ti)狀(zhuang)態(tai)冷卻過(guo)程中將發(fa)生(sheng)奧氏(shi)體(ti)的組織轉變。不(bu)同的冷卻速度可以獲得不(bu)同的轉變產物及不(bu)同的性能。
到(dao)目前(qian)為(wei)止，一般的觀點是認為(wei)鋼在冷卻時，依(yi)冷卻速(su)度(du)不同(tong)，可以發生三種(zhong)類型(xing)(xing)的組織轉變，即珠光體(ti)型(xing)(xing)轉變、貝氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)轉變和馬氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)轉變。
一(yi)、珠(zhu)光體型轉變
具有共析成分的高溫奧氏體，在A1溫度以下恒溫轉變時，以共析轉變的方式轉變成珠光體。珠光體的轉變也有一個形核和長大的過程。由于在高溫奧氏體中，碳及合金元素成分基本上是均勻的，而共析轉變成的珠光體是低碳的鐵素體和高碳的滲碳體的混合物，可見在這個轉變過程中，發生了碳的擴散和鐵原子的點陣改組過程（由面心立方晶格的γ相改組成體心立方晶格的a相）。當然，對于亞共析鋼或過共析鋼，除珠光體轉變外，還有先共析鐵素體或先共析滲碳體的析出過程。
在馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼中，鉻元素對奧氏體向珠光體的轉變也會產生影響。這種影響主要體現在以下幾個方面。
1. 如同在(zai)加熱轉變時(shi)一樣，鉻會減緩碳的擴散作用。
2. 鉻(ge)的存在增(zeng)加(jia)了原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)間的結合(he)力(li)而降(jiang)低了鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的潔動能力(li)，使鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的自(zi)擴(kuo)散(san)變慢。
3. 鉻是強碳(tan)化物形成(cheng)元素，所以，在珠(zhu)光體形成(cheng)過程中，還有鉻本(ben)身的(de)擴散(san)過程，鉻本(ben)身的(de)擴散(san)是緩慢的(de)。
所以，馬(ma)氏體不銹鋼(gang)發生(sheng)珠光(guang)體轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)時，由于(yu)鉻的(de)存(cun)在，使這個轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)變(bian)(bian)得(de)困難了，或者(zhe)說，馬(ma)氏體不銹鋼(gang)高溫(wen)奧氏體顯得(de)穩(wen)定(ding)了。以至于(yu)在實際熱處理(li)時，即便較慢的(de)冷卻速(su)度冷卻，也不會像(xiang)碳(tan)鋼(gang)那樣容(rong)易發生(sheng)珠光(guang)體轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)。結果使奧氏體能保留到較低的(de)溫(wen)度。
鉻的(de)(de)(de)加入對馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼冷卻(que)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)另一個影響(xiang)是(shi)對奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)圖形狀的(de)(de)(de)改變(bian)，主要(yao)體(ti)(ti)(ti)(ti)現(xian)在兩(liang)個方(fang)面。一是(shi)使(shi)珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)區(qu)和中溫轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)區(qu)（貝氏體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)區(qu)）分離；二是(shi)使(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)圖右移，這是(shi)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)穩定(ding)的(de)(de)(de)一個表現(xian)。圖4-9是(shi)3Cr13鋼等溫轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)變(bian)曲(qu)線(xian)圖。
當然(ran)，圖4-9所示曲(qu)線圖還(huan)應考(kao)慮其他一些合(he)金元素的影響效果(guo)。
關于(yu)珠(zhu)(zhu)光(guang)體(ti)強(qiang)度(du)(du)，許多研究結果表明(ming)，珠(zhu)(zhu)光(guang)體(ti)的強(qiang)度(du)(du)主要決定于(yu)片(pian)間(jian)距(ju)，片(pian)間(jian)距(ju)越(yue)(yue)小(xiao)強(qiang)度(du)(du)越(yue)(yue)高(gao)。而(er)片(pian)間(jian)距(ju)又主要取決于(yu)珠(zhu)(zhu)光(guang)體(ti)的轉變(bian)溫度(du)(du)，轉變(bian)溫度(du)(du)越(yue)(yue)低則片(pian)間(jian)距(ju)越(yue)(yue)小(xiao)。鉻元(yuan)素的加(jia)入提(ti)高(gao)了(le)共析溫度(du)(du)，實際上增加(jia)了(le)給(gei)定等溫溫度(du)(du)下(xia)的過冷度(du)(du)，即增加(jia)了(le)相變(bian)驅(qu)動力，使片(pian)間(jian)距(ju)變(bian)小(xiao)。從這一(yi)理論來說，馬(ma)氏體(ti)不銹鋼轉變(bian)的珠(zhu)(zhu)光(guang)體(ti)片(pian)間(jian)距(ju)應較小(xiao)，故珠(zhu)(zhu)光(guang)體(ti)強(qiang)度(du)(du)會有(you)所提(ti)高(gao)。
二、貝氏體轉(zhuan)變(bian)（中溫(wen)轉(zhuan)變(bian)）
根據鋼的熱處(chu)理原(yuan)理，高溫奧氏(shi)(shi)體過冷(leng)到中(zhong)溫轉變(bian)區（一般(ban)在550~200℃,依(yi)鋼成(cheng)分不(bu)同而異），會發(fa)生中(zhong)溫轉變(bian)，也叫(jiao)(jiao)貝(bei)氏(shi)(shi)體轉變(bian)。依(yi)轉變(bian)溫度的不(bu)同，形成(cheng)的轉變(bian)產物的形態也不(bu)同。在中(zhong)溫轉變(bian)上部(bu)溫度區形成(cheng)的叫(jiao)(jiao)上貝(bei)氏(shi)(shi)體呈(cheng)束條(tiao)狀，在下(xia)部(bu)溫度區形成(cheng)的叫(jiao)(jiao)下(xia)貝(bei)氏(shi)(shi)體呈(cheng)針狀。由于組織形態不(bu)同，在性能上也有差異。
對于(yu)奧(ao)氏體的中溫轉變，一般認為有以下特點。
1. 中溫轉變開始前，奧氏體(ti)中的(de)碳和合(he)金元素(su)已發生了不均(jun)勻的(de)分布，在含碳較低(di)的(de)具有合(he)適合(he)金元素(su)濃(nong)度的(de)區域，會(hui)形(xing)成α鐵晶(jing)核，一部分還會(hui)長大。
2. γ→α的轉(zhuan)變是(shi)按馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變方式(shi)進(jin)行的，發生鐵原子的點(dian)陣改組，每個鐵原子只(zhi)能進(jin)行較小的位(wei)移(yi)，而不能進(jin)行擴(kuo)散。
3. 在(zai)y→α轉變的(de)同時(shi)，碳的(de)活動方式(shi)是有的(de)通過(guo)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界面自y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)向α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)擴散(san)，也有的(de)在(zai)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)內沉淀為(wei)碳化(hua)物(wu)。而合金元素本(ben)身(shen)在(zai)轉變過(guo)程中沒有擴散(san)。
鉻(ge)元素在貝(bei)氏(shi)體轉變(bian)過程中(zhong)，不(bu)會發揮像在珠光體轉變(bian)中(zhong)的那些作用，只能(neng)對(dui)中(zhong)溫轉變(bian)中(zhong)碳的擴散產(chan)生(sheng)一定(ding)的阻礙作用，使貝(bei)氏(shi)體形成速度減緩。
合金元(yuan)素對貝氏體性能的影響，概括如下：
1. 上(shang)貝氏體(ti)的(de)強(qiang)(qiang)度和韌(ren)性主要決定于(yu)鐵素體(ti)條片(pian)的(de)平(ping)均(jun)寬度和碳(tan)化(hua)物的(de)大小、分布、性質。由于(yu)上(shang)貝氏體(ti)中的(de)鐵素體(ti)固(gu)溶碳(tan)量不多，位(wei)錯密(mi)度較小，因此(ci)，碳(tan)的(de)固(gu)溶強(qiang)(qiang)化(hua)和位(wei)錯強(qiang)(qiang)化(hua)作用(yong)不明(ming)顯。
2. 下(xia)貝(bei)(bei)氏(shi)(shi)體(ti)的強度(du)、韌性主(zhu)要(yao)取(qu)決于碳(tan)化物(wu)的數量、分散度(du)和(he)位錯密度(du)，因此，下(xia)貝(bei)(bei)氏(shi)(shi)體(ti)具有較好的強度(du)、塑韌性。雖然下(xia)貝(bei)(bei)氏(shi)(shi)體(ti)內鐵素(su)體(ti)固溶碳(tan)量有所(suo)變化，但下(xia)貝(bei)(bei)氏(shi)(shi)體(ti)的強度(du)并不主(zhu)要(yao)決定于碳(tan)的固溶強化。
因(yin)此，可認(ren)為，形成碳化物的元素(su)鉻在貝氏體中，應是通過對碳化物影響來體現對其性能的作用。
三、馬氏體轉變
對(dui)于馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，通過淬(cui)火獲(huo)得馬氏(shi)體(ti)，再經過回(hui)(hui)火獲(huo)得回(hui)(hui)火馬氏(shi)體(ti)（低(di)溫(wen)回(hui)(hui)火）或索氏(shi)體(ti)（高(gao)溫(wen)回(hui)(hui)火），并獲(huo)得要(yao)求的(de)性能。所以，馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)熱處理(li)的(de)淬(cui)火，即奧氏(shi)體(ti)向馬氏(shi)體(ti)的(de)轉變更具有重要(yao)意義。
如(ru)前(qian)所述，馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)由于鉻等合(he)金元素的作用，使奧氏體(ti)(ti)(ti)更(geng)穩(wen)定(ding)了，不易發生向(xiang)珠光體(ti)(ti)(ti)和(he)貝氏體(ti)(ti)(ti)的轉變，這就為其獲得馬氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)提供(gong)了有利(li)條件。
要得(de)到淬火馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，必須以大(da)于(yu)臨(lin)界冷卻(que)(que)速度的冷卻(que)(que)方式冷卻(que)(que)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，冷卻(que)(que)到馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)開始(shi)溫度（Ms)以下(xia)。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)是(shi)在不斷冷卻(que)(que)過(guo)程中進行的。溫度下(xia)降停(ting)止(zhi)，則馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)停(ting)滯、終止(zhi)，并且冷卻(que)(que)到室(shi)溫以下(xia)，有的甚至冷卻(que)(que)到馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)終止(zhi)溫度（Mf),還會有未轉(zhuan)變(bian)的奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)保持下(xia)來，這部(bu)分奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)被稱為殘留奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)。
1. 馬氏體轉變特點
奧氏(shi)體(ti)向(xiang)馬氏(shi)體(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)(bian)與(yu)向(xiang)珠(zhu)光體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)和向(xiang)貝氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)是不同的(de)。馬氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)主要(yao)有以(yi)下特點(dian)。
①. 馬氏(shi)體轉變時(shi)，與(yu)母相奧氏(shi)體保持共格(ge)關系，在磨光(guang)的(de)表面上(shang)有(you)浮凸現象。
②. 馬氏(shi)體和(he)母相(xiang)奧氏(shi)體間存在(zai)(zai)嚴格(ge)的結晶學關系，兩相(xiang)間存在(zai)(zai)位向關系。
③. 馬(ma)氏(shi)體總(zong)是(shi)沿著母相奧氏(shi)體中一定的面形成，常稱慣習面。
④. 馬氏(shi)(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)之(zhi)后，原奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)的(de)碳(tan)原子會自(zi)然進入馬氏(shi)(shi)體(ti)的(de)間(jian)隙位置中(zhong)。
⑤. 馬氏體(ti)相(xiang)變獲(huo)得的體(ti)心立方晶(jing)(jing)格是在切(qie)(qie)變過程中形成的，這種切(qie)(qie)變可能(neng)是滑(hua)移或孿晶(jing)(jing)，同時在馬氏體(ti)內部留(liu)下晶(jing)(jing)體(ti)缺陷(xian)（亞結構）。
⑥. 奧氏體向馬氏體的轉變是非擴散性的，不發生(sheng)元素(su)濃度變化。
⑦. 馬(ma)氏體轉變(bian)(bian)只有在(zai)轉變(bian)(bian)溫(wen)度低于(yu)鋼中新舊兩相（α相和γ相）自由能(neng)相等的臨(lin)界(jie)溫(wen)度時，才(cai)會存在(zai)“無(wu)擴(kuo)散(san)相變(bian)(bian)驅動(dong)力”，促(cu)進馬(ma)氏體形成，溫(wen)度越低，這個(ge)驅動(dong)力越大，馬(ma)氏體轉變(bian)(bian)越容易進行。
⑧. 生成的馬(ma)氏體不(bu)能(neng)越(yue)過(guo)母相奧氏體的晶界。
⑨. 合(he)金元素對馬(ma)氏(shi)體相變(bian)點有不(bu)同的影(ying)響(xiang)，如鉻、鉬、鎳(nie)等(deng)使(shi)Ms 點下降，鈷(gu)、鋁等(deng)使(shi)M、點上升。見(jian)圖4-10。當然，也有的學者(zhe)對馬(ma)氏(shi)體轉變(bian)有不(bu)同見(jian)解，對馬(ma)氏(shi)體無擴(kuo)散性轉變(bian)提出(chu)質(zhi)疑。
2. 馬氏(shi)體(ti)形態、亞結(jie)構和(he)強韌度
在(zai)鋼(gang)的(de)(de)使用(yong)中，要求強(qiang)韌(ren)性時(shi)，應獲得的(de)(de)最(zui)基本(ben)、最(zui)主要的(de)(de)組織就是馬氏(shi)體。鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)韌(ren)性與馬氏(shi)體的(de)(de)形態，內(nei)部顯(xian)微(wei)組織及亞結構有(you)關。
①. 馬氏體的(de)(de)形(xing)態是指馬氏體基本單元晶體的(de)(de)幾(ji)何(he)外(wai)形(xing)
根據研究，有的(de)學(xue)者將馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)形態分成五類：即(ji)板條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)、針(zhen)狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)、蝴蝶狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)、薄板狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)、e'馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。對于馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)來說，最常見的(de)是前兩類，即(ji)板條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)和(he)針(zhen)狀(zhuang)(zhuang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。
板條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)馬氏體(ti)(ti)（有的(de)稱塊狀(zhuang)(zhuang)馬氏體(ti)(ti)）單元晶體(ti)(ti)的(de)立(li)體(ti)(ti)外形是長條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)，利(li)用透射電鏡(jing)及電子衍射技術(shu)分(fen)析時，可見一(yi)條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)馬氏體(ti)(ti)單元，實際上是由許(xu)多(duo)更(geng)為細小(xiao)的(de)板條(tiao)(tiao)晶大致上按同一(yi)方(fang)位排列(lie)而成的(de)。這種(zhong)板條(tiao)(tiao)晶體(ti)(ti)在一(yi)般光學顯微鏡(jing)下看不出(chu)來。板條(tiao)(tiao)狀(zhuang)(zhuang)馬氏體(ti)(ti)常出(chu)現在含碳(tan)量較低的(de)碳(tan)鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)、馬氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)。
針(zhen)(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏體(ti)(ti)（有(you)的(de)(de)稱透(tou)鏡(jing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏體(ti)(ti)、片狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏體(ti)(ti)）的(de)(de)單元晶(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)立體(ti)(ti)外(wai)形(xing)是(shi)透(tou)鏡(jing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)，是(shi)以(yi)單個(ge)馬(ma)氏體(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)形(xing)式出(chu)現的(de)(de)，在(zai)(zai)顯微鏡(jing)下(xia)(xia)呈(cheng)多向分布。在(zai)(zai)實用鋼(gang)中(zhong)，針(zhen)(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏體(ti)(ti)一般都很細(xi)，在(zai)(zai)光(guang)學顯微鏡(jing)下(xia)(xia)不具有(you)明顯的(de)(de)組(zu)織特征。針(zhen)(zhen)(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)馬(ma)氏體(ti)(ti)多出(chu)現在(zai)(zai)碳量較高的(de)(de)碳鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)、馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)中(zhong)。
②. 馬氏(shi)體的亞(ya)結構實質是指(zhi)馬氏(shi)體內(nei)存(cun)在的晶(jing)體缺(que)陷
在電(dian)子顯(xian)微鏡(jing)下(xia)觀察，板(ban)條狀馬(ma)氏體(ti)內(nei)部(bu)存在的(de)缺陷(xian)是以高(gao)密(mi)度的(de)位錯(cuo)為(wei)主，用電(dian)鏡(jing)測定位錯(cuo)密(mi)度為(wei)0.3x1012/c㎡~0.9x102/c㎡;晶體(ti)內(nei)大都是密(mi)度很高(gao)的(de)位錯(cuo)線。所以，習(xi)慣(guan)上稱板(ban)條狀馬(ma)氏體(ti)叫(jiao)位錯(cuo)馬(ma)氏體(ti)。
針狀馬(ma)(ma)氏(shi)體內部(bu)存在(zai)的(de)(de)(de)缺陷以(yi)孿晶為主(zhu)，在(zai)電子顯(xian)(xian)微鏡下(xia)顯(xian)(xian)示出其亞結構為細的(de)(de)(de)李(li)晶（寬(kuan)距約為5nm).所(suo)以(yi)，也(ye)有(you)的(de)(de)(de)稱針狀馬(ma)(ma)氏(shi)體為李(li)晶馬(ma)(ma)氏(shi)體。
應該(gai)指出，馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的亞(ya)結(jie)構很復雜，已發現(xian)，板條狀馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)內(nei)有(you)細的李(li)晶存在(zai)(zai)，在(zai)(zai)針狀馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)內(nei)也有(you)高(gao)密度的位錯。
③. 馬氏體的強(qiang)韌性(xing)
關(guan)于馬氏體的(de)(de)強韌性及其影響(xiang)因(yin)素等問題，是(shi)許(xu)多學者關(guan)注和著力(li)研究的(de)(de)課(ke)題。這(zhe)是(shi)一(yi)個復雜的(de)(de)問題，要完(wan)整(zheng)地說明其本質(zhi)和區(qu)分各(ge)種(zhong)因(yin)素的(de)(de)作用仍(reng)然是(shi)困(kun)難的(de)(de)，而且各(ge)學派還(huan)存(cun)在一(yi)些不同(tong)的(de)(de)觀點。
a. 馬氏(shi)體的(de)強(qiang)度(du)
較早期的(de)一(yi)些(xie)(xie)研究認為：碳(tan)(tan)及合金元(yuan)素的(de)固溶(rong)作(zuo)用是(shi)(shi)強(qiang)化(hua)馬(ma)(ma)氏(shi)體的(de)原因。特別是(shi)(shi)馬(ma)(ma)氏(shi)體的(de)硬度和強(qiang)度的(de)提(ti)高(gao)(gao)與碳(tan)(tan)含(han)量的(de)增加成正(zheng)比。似乎說明(ming)碳(tan)(tan)的(de)固溶(rong)強(qiang)化(hua)是(shi)(shi)馬(ma)(ma)氏(shi)體化(hua)的(de)主要原因。碳(tan)(tan)作(zuo)為溶(rong)質原子嵌(qian)入α-Fe晶格的(de)八面體間謝中，使(shi)晶格產生畸變(bian)，造(zao)成強(qiang)硬化(hua)效應。近期的(de)一(yi)些(xie)(xie)研究結(jie)果表明(ming)，馬(ma)(ma)氏(shi)體強(qiang)度隨碳(tan)(tan)含(han)量增加而提(ti)高(gao)(gao)是(shi)(shi)因為碳(tan)(tan)提(ti)高(gao)(gao)馬(ma)(ma)氏(shi)體相變(bian)時的(de)位錯密度的(de)結(jie)果。位錯密度越高(gao)(gao)，金屬抵抗塑性變(bian)形的(de)能(neng)力就越大。
馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)強(qiang)度(du)還(huan)與原(yuan)始奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)晶粒大小(xiao)(xiao)有關。如(ru)果原(yuan)始奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒細(xi)小(xiao)(xiao)，則轉(zhuan)變成的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)領域及馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)片也細(xi)小(xiao)(xiao)，更多的(de)界面阻礙了晶粒受力時滑(hua)移帶的(de)運動。還(huan)有的(de)解釋(shi)說原(yuan)始奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒小(xiao)(xiao)，在馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相變時，會提高位錯(cuo)密度(du)而使馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)強(qiang)度(du)增加。
綜(zong)上觀點，可總結為：淬(cui)火(huo)馬(ma)(ma)氏體(ti)的(de)高強(qiang)度是碳和(he)合金元(yuan)素固(gu)溶強(qiang)化(hua)、馬(ma)(ma)氏體(ti)條片周界及(ji)馬(ma)(ma)氏體(ti)內位錯(cuo)密(mi)度的(de)綜(zong)合貢獻(xian)結果(guo)。
b. 馬(ma)氏(shi)體的韌性
馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)韌性與含(han)碳量(liang)(liang)有關，低碳（C≤0.4%)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具有較(jiao)好(hao)的(de)韌性，隨著(zhu)含(han)碳量(liang)(liang)的(de)增加，韌性顯著(zhu)下(xia)(xia)降。韌性與碳的(de)關系，本質是碳對馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)形態和(he)亞(ya)結(jie)構的(de)影響結(jie)果。研究(jiu)表明，馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)韌性與馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形態和(he)亞(ya)結(jie)構有明顯的(de)關系。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中的(de)孿晶馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)比例越大，其韌性下(xia)(xia)降也(ye)越大。
有(you)試驗證明，在相(xiang)同的屈服強(qiang)度(du)(du)下，位錯(cuo)型馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的斷裂(lie)韌性(xing)比(bi)孿晶馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)高(gao)得多。在相(xiang)同的強(qiang)度(du)(du)條(tiao)件下，條(tiao)狀馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的斷裂(lie)制性(xing)遠遠高(gao)于(yu)針(zhen)狀馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)，并且，馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的韌性(xing)還隨(sui)著板條(tiao)寬度(du)(du)和(he)領域(yu)大小(xiao)的減小(xiao)而增(zeng)加。經(jing)進(jin)一步研究和(he)分(fen)析認為(wei)(wei)，馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的位錯(cuo)亞結構可動性(xing)較孿晶大，由于(yu)位錯(cuo)的運動能緩和(he)局(ju)部(bu)地區的應力集中(zhong)，延(yan)緩裂(lie)紋(wen)(wen)形核，即(ji)使存有(you)微(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)，也會(hui)削減裂(lie)紋(wen)(wen)尖的應力峰值。這當然對(dui)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的韌性(xing)有(you)利。還有(you)的認為(wei)(wei)，板條(tiao)狀馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)在原(yuan)奧氏體(ti)(ti)(ti)晶粒內部(bu)排列成束狀，說明產生馬(ma)(ma)民體(ti)(ti)(ti)相(xiang)變(bian)時，晶體(ti)(ti)(ti)間不發(fa)生相(xiang)互撞擊(ji)作(zuo)用(yong)，所以不會(hui)產生顯微(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)。而孿昌馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)形態(tai)呈片(pian)狀，馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)變(bian)時，片(pian)與片(pian)之(zhi)間的撞擊(ji)作(zuo)用(yong)會(hui)促進(jin)顯微(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)的產生。
在探討馬(ma)氏體(ti)強韌性問題時，應(ying)指出(chu)：馬(ma)氏體(ti)的(de)(de)強韌性不應(ying)孤立地看做是哪一種因(yin)素作用的(de)(de)結果，而與合金成(cheng)分、固溶強化作用、馬(ma)氏體(ti)形成(cheng)方式、馬(ma)氏體(ti)形態及(ji)亞結構等(deng)多種因(yin)素都有密切(qie)的(de)(de)關聯。
通(tong)過(guo)對奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體向馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體轉(zhuan)變理論(lun)及轉(zhuan)變馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體特性的(de)了解(jie)，可知由(you)于鉻的(de)存在，馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體不銹鋼在淬火時，由(you)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體向馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體轉(zhuan)變過(guo)程中與碳鋼相比，具有一些(xie)特殊之處(chu)。
（1) 鉻等(deng)合金元素的存在，使(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體穩定性增強，在冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)不(bu)易(yi)發生珠光體轉(zhuan)(zhuan)變和(he)貝氏(shi)(shi)體轉(zhuan)(zhuan)變，在較緩慢(man)的冷(leng)卻條(tiao)件下，仍(reng)可發生馬氏(shi)(shi)體轉(zhuan)(zhuan)變。所以，馬氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼在油(you)冷(leng)、風(feng)冷(leng)，甚至(zhi)于空冷(leng)條(tiao)件下，均可獲得淬火馬氏(shi)(shi)體組織(zhi)。
（2) 合金元(yuan)素使奧氏(shi)(shi)體穩定(ding)化的(de)另一個(ge)影響是(shi)，馬氏(shi)(shi)體不銹鋼(gang)淬(cui)火(huo)后，會存在未進(jin)行轉(zhuan)變的(de)殘(can)留奧氏(shi)(shi)體。這使得馬氏(shi)(shi)體不銹鋼(gang)淬(cui)火(huo)后，與同等(deng)含(han)碳量的(de)碳鋼(gang)相比，淬(cui)火(huo)硬度略有下降。
（3) 馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)淬透性(xing)高于碳鋼(gang)，使得較大(da)(da)尺寸的(de)零(ling)件(jian)也能(neng)(neng)獲(huo)得淬火馬氏(shi)體組(zu)(zu)織，保證(zheng)大(da)(da)截面零(ling)件(jian)也能(neng)(neng)得到均勻(yun)的(de)組(zu)(zu)織和良好的(de)性(xing)能(neng)(neng)。
（4) 馬氏體不銹(xiu)鋼中，因含(han)有較(jiao)多的(de)難溶合(he)金碳化物(wu)，特別是當碳含(han)量較(jiao)高時，碳化物(wu)會保留在淬(cui)火(huo)組織中，可(ke)明(ming)顯提(ti)高材料的(de)硬(ying)度和耐(nai)磨性能。
