转变现象的非恒温性和可逆性

必须将奥氏体快速冷却（大于临界冷却速度）至某一温度以下才能发生马氏体相变，这一温度称为马氏体相变开始点，以MS表示。当奥氏体过冷到MS点以下某一温度时马氏体相变即刻开始，不需要孕育期，并且以极大的速度进行。但在此温度下马氏体相变很快停止，即马氏体转变量不再增加。为使马氏体相变得以继续进行，必须不断地降低温度。如停止继续降温，马氏体相变则立即停止。即马氏体相变是在不断降温条件下进行的，马氏体转变量是温度的函数，而与等温时间无关。当冷却至某一温度以下时，马氏体相变便不再继续进行，这个温度称为马氏体相变终了点，用Mf表示。一般情况下，如图15-4所示，冷却到Mf点以下仍不能得到100%马氏体，而保留的一部分未转变的奥氏体，称为残余奥氏体。可见，若MS点低于室温，则淬火到室温时将得到全部奥氏体；若MS点在室温以上，Mf点在室温以下，则淬火到室温时将保留相当数量的残余奥氏体；若继续冷却至室温以下，则残余奥氏体将继续转变为马氏体，这种工艺称为冷处理。马氏体相变有时也会出现等温转变情况，但等温转变都不能使马氏体相变进行到底，所以马氏体相变总是需要在一个温度范围内连续冷却才能完成。

图15-4　马氏体转变量与转变温度的示意图(www.xing528.com)

冷却时，奥氏体可以通过马氏体相变机制转变为马氏体，同样，重新加热时，马氏体也可以通过逆向马氏体相变机制转变为奥氏体，即马氏体相变具有可逆性。一般将加热时马氏体向奥氏体的相变称为逆相变。逆相变与冷却时的马氏体相变具有相同的特点，与冷却时的Ms及Mf相对应，逆相变时也有相变开始点As及相变终了点Af。通常，As比Ms高，两者之差因合金成分而异。如Au-Cd、Ag-Cd等合金的As与Ms之差较小，仅为20～50℃；而Fe-Ni等合金的As与Ms之差就很大，大于400℃。

综上，马氏体相变区别于其他相变的最基本的特点只有两个：一是相变以切变共格方式进行；二是相变的无扩散性。其他特点均可由这两个基本特点派生出来。