实现平衡的θ-Fe3C相的优化方法

低碳的板条状马氏体在200℃以下回火时不存在过渡相，在200℃以上直接析出平衡相θ-Fe₃C。低温时铁原子的自扩散能力很弱，位错对于θ-Fe₃C的形核起决定性作用。试验观察表明，θ-Fe₃C在形核初期具有位错形核特征。虽然位错形核属于非均匀形核，但是由于位错密度大，θ-Fe₃C分布也可以算是均匀的。温度升高时，处于板条的界面以及原奥氏体晶界处的θ-Fe₃C由于界面扩散速度快而迅速长大，其尺寸显著超过晶内，形成集群，呈条片状，这时θ-Fe₃C就分布不均匀了。这种条片状的碳化物还可能由残留奥氏体的分解而形成。

中温回火时，条片状θ-Fe₃C大量析出并且聚集，为非均匀分布，对于材料的韧性具有不利的影响。高温回火后，条片状的θ-Fe₃C聚集球化并粗化，颗粒数量减少，尺寸趋于均匀，对于韧性的不利影响将逐渐消失，性能变得强韧。(www.xing528.com)

高碳片状孪晶马氏体中的θ-Fe₃C于300℃析出，但是，若将χ-Fe₅C₂纳入θ-Fe₃C脱溶的一个阶段，则其析出的开始温度仍为200℃。一般认为，高碳片状孪晶马氏体中η→χ→θ过程中χ相的形核，以及中碳孪晶马氏体η→θ过程中θ的形核都是异位的。但是，θ相自α＋χ状态的形成则是原位的。可见，θ-Fe₃C初期的分布与η′-Fe₂C相无关，经常观察到的θ-Fe₃C处于孪晶面上。由于其惯习面与马氏体的孪晶面｛112｝_α相同，因而形成沿着孪晶界分布的小片状集群。含碳量越高，孪晶界上的θ-Fe₃C小片的密度越大。这种θ-Fe₃C小片在200～250℃沿着孪晶界平面分布的不均匀状态，对于钢的韧性会产生不利的影响。