奥氏体的机械稳定化探讨

在Md点以上温度对奥氏体进行塑性变形，超过一定变形量时会使随后的马氏体转变发生困难，Ms点降低，残余奥氏体量增多，引起奥氏体稳定化，这种现象称为机械稳定化。低于Md点的塑性变形可以诱发马氏体相变，但也使未转变的奥氏体产生机械稳定化。另外，马氏体相变所引起的相硬化也能引起奥氏体的机械稳定化。如图15-35所示，少量的塑性变形可以促进马氏体转变，大量的塑性变形将使马氏体转变量减少，即产生奥氏体机械稳定化现象。塑性变形温度越低，形变量越大，奥氏体的层错能越低，则奥氏体的机械稳定化效应就越大。马氏体相变是通过原子间相互有联系的规则运动来完成的，由于塑性变形引入的晶体缺陷会破坏母相和新相（或其核胚）之间的共格关系，使马氏体相变时的原子运动发生困难，因此增大了奥氏体的稳定性。

图15-35　塑性变形对马氏体转变量的影响

Ms：形变奥氏体在液氮中冷处理后的马氏体量；M0：未形变的奥氏体经相同处理后的马氏体量(www.xing528.com)

分析塑性变形对马氏体相变的影响，也应同时考虑弹性应力的影响。少量的塑性变形之所以会促进马氏体相变，可以认为是由于内应力集中所造成的，内应力集中有助于马氏体核胚的形成，或者促进已存在的马氏体核胚长大。在马氏体爆发式转变中，也有与外加应力一样的效应。由于形成马氏体而产生的内应力，常常会使某些合金出现“自促发”效应。

前已述及，马氏体形成时对其周围奥氏体的机械作用会促进奥氏体热稳定化程度的发展，其实这是一种由于马氏体相变造成末转变的奥氏体发生塑性变形所引起的机械稳定化作用。只要等温停留温度低于Ms点，奥氏体的热稳定化必然和由相变所引起的机械稳定化同时存在。

此外，在马氏体转变过程中，因马氏体的形成而引起其相邻奥氏体的协作形变，以及因马氏体形成时伴有3%左右的体积膨胀，使转变的奥氏体处于受压状态，这些都引起奥氏体的机械稳定化。显然，马氏体的转变量越多，由此引起的机械稳定化程度也越大。