显微镜观察低碳钢合金热加工碳化物显微结构变化
钢的显微组织对应变疲劳的影响
淬火回火钢疲劳过程显微组织和位错结构的变化
概述淬火钢和淬火圆火钢可以发生循环硬化和循环软
化，引起效应的原因显然在于疲劳加载过程，材料的显微组织
和位错结构的变化。常温的疲劳加载过程中，经≥60℃时效的低
碳铁索体钢试样中发生直径大约300埃的共格碳化物小片的局
部破碎。在这些局部区域中碳化物较后减小到低予临界尺寸，
然后溶解而形成没有沉淀物的易滑移的路径。200℃时效处理
的低碳铁索体钢获得大约300埃的较大碳化物，在循环加载过
程是稳定的，并且起着位错源的作用，给整个基体造成较均匀
的位错分布。此外，淬火低碳钢的循环硬化量随溶解碳
原子的浓度而增加。这是动应变时效的影响。在低塑性应变振
幅范围，小位错圈被溶质析集所捕获和稳定化，因而动应变时
效导致高位错密度。
当疲劳试验温度升高到60或90℃时。淬火钢中循环应变
时效使基体中沉淀出来微细的中间碳化物颗粒，以及使滑移带
与基体界面处和滑移带相交处的渗碳体颗粒异常长大。因为位
错运动阻止了位错被钉扎，于是也阻止了沉淀，所以在滑移带
内没有沉淀。
淬火和从室温到240℃之间时效的低碳铁合金中没有发现
任何碳化物的溶解。存在碳化物时发生的循环硬度变化，可能
是由于形成了位错胞结构，其尺寸决定于碳化物的大小和间距
当低于屈服点进行循环加载时，退火低碳钢先循环软化然
后循环硬化。初期循环加载阶段的软化是因为不连续塑
性应变区中可动位错的增殖。迸一步的软化是由于这些塑性应
变区的扩大。
随着的硬化是由于加工硬化。马氏体
时效钢不论退火状态还是时效状态均发生循环软化。
退火钢的循环软化是由于马氏体条中无序位错网蘑新列阵为轮廓
清楚的胞状结构。时效组织的软化是由于沉淀物周围几何上必
要的位错重新列阵。
中碳铬钼钢淬火回火中碳CrMo钢在疲劳过程中发生显
微组织和位错显微结构的变化。中碳CrMo钢淬火时形
成的马氏体的显微组织主要是具有高位错密度的平行板条束
集，同时也存在一些孪晶马氏体。此外还发现一些单独的大板
条，这些马氏体中位错显微结构明显可辨。中碳CrMo钢经
过400，550和650℃回火得到的组织与低碳到中碳的钢中所
观察到的回火组织相似。即对予等温回火来说，升高回火温度
位错密度下降，碳化物类型由碳化物变为渗碳体，而碳化物
仍然分布于马氏体板条内或沿着界面排列。
