D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1958.01.015 高速鋼中奥氏體的催化作用（一） 徐祖耀 (金相及热定理教研组) C.C.山TeH6epr和B.H.3o3HH〔1)以收A.T.广yneB2〕早年証明，奥氏体回火 后系在洽却过程中轉变为馬氏体。其牌变点以M'米标示。A.几.「yneB〔8、4).指出，高速鲫 在一定的回火温度下，M'随回火的时間而改变，回火时間念長，其M'愈荷。Cohe如等〔5) 指出，經淬火的高速粥必须在一定温度翘一定时間的回火，其奥氏体始怒受椭化作用，如： 在480°需40小时，540°一华小时，565°-0.1小时。本文作者等〔6？对P18收P9鋼， 调得其回火温度及时周对M'的影响，如表1所示。其M'温度如低于宝湿时，就表示奥氏 体未經受徭化作用。由此可見，催化作用受温度改时間雨因素的控制。 表1 回火温度(C)及时間（分） 鋼 温度 200 300 400 450 500 550 560 600 号 时間 60 60 60 60 120 60 1120 180 15 30 60 60 90 15 30 60 P18 M' (C) <25<25<25<25 <2525<25 123140 210 215240 260280 ' 30 60 P9 (C) <25<25<25<25- 252525 -112158 265280304 190220 产生催化作用的原因，迄今尚无一致的見解，现經棕合旧納为下逃各种： 1.認为在一定温度回火时，从奥氏体内有碳化物析出，这样就食化了奥氏体内的合金 元案和碳分，因而使奥氏体轉变为馬氏体的温度升高，在回火的冷却过程中可以在室温以上 轉变。这是由C.C.reH6epr所推測，也为Cohen等所証实。 Cohen等测定：高速鋼在400一565°間回火时，除在周氏体内析出碳化物外，奥氏体的 点陣常数由3.620A改变为3.610A(随着时間的增最，更为减小)。由此断定回火时奥氏体 内有碳化物的析出〔5、7)。但是，A.几.「yneB等〔8〕较近的实驗就明，回火时奥氏体的点 陣常数並不改变（回火后其点陣常数：☑=.600±0.006A,淬火后其点陳常数为士0.01）， 並認为Cohen等的数据在誤差范的之内，因此認为回火时與氏体的成分並不改变。A.Ⅱ.- 「yn等錾电子显做链覌察，也木发现在国火时奥氏体内有碳化物析H:。 Cohen在以后〔9]也認为所能檢龙的碳化物析出量不足以升高M:如此之高。 刀.M.O四KeH[10〕也認为殘余奥氏体在回火时矿碳化物析而严生質化现象；其致 化了的奥纸体：高温时能鸭变为“，论测得其澀活能Q:=61000卡/克分子，其贫化了的奥
高 速 铜 中 奥 氏 艘 的 催 化 一 作 用 厂 ( 一 ) 徐 祖 耀 ( 金相 及 热皮 理教研 组 ) C . C . 山eT 湘6 eP r 和 .8 H . 3 幻 “ H 〔工夕 以 及 A . n . r y : 二 e B 〔幻 早年敲明 , 奥氏 体握 回火 后系在冶却过程 中搏变 为揭氏体 。 其搏变点 以 M ` 来标 示 。 A . n . r y 朋e8 招 、 4 夕 指出 , 高速鳃 在一 定的回 火温度下 , M , 随 回火 的时 周而改变 , 回火 时尚 愈是 , 其 M 产 愈 高 。 , C oh 朗 等 汤 〕 指 出 , 握淬火 的高速铜必须 在一 定温度握一定 时简 的 回火 , 其 奥氏体始趣 受催化作 用 , 如 : 在 4 80 “ 需 40 小 时 , 5 40 。一半小时 , 5 “ 。一。 , l 小时 。 本文作者等 〔 6 二 对P 18 及 P g 绷 , 测得其回火温度 及 时周对 M ` 的影响 , 如表 1 所示 。 共 M ` 温度如 低 一 于室温时 , 就表 示 奥 氏 体 未粳受催化作 用 。 由此 可兑 , 催化作 用受 温度及 时简 雨 因素的控制 。 表 1 … 卜 回 火 温 度 ` ( 。 C ) 、 、 阴 。分。 万…博…三…州; 阵…件 一 … 一 黑 {一 立~ . 。 …缨…州纠当驾驾骂州臀到骂竺 1 M r l / _ _ 1 , 。 _ { , 。 . } / ` 、 , l { / n 副 / 。 副 / 。 , { { , 。 川 . , 八 r 上石 l , 0 八 、 1<、 乙川 <、 乙侧 <、 乙刽 < 、 乙刽 — } <入乙。 }吸、 乙侧 久 、 石训 一 } l 乙 0 11 任 U 一~ 。 阵 I 兰}一 }一{一卜{一卜{一…一曰一}一 M 尹 ( / 。 副 / 。 日 / 。 副 / 。 , } } / ` 一 { _ 」 ` 一 } / ` 、 日 } , , ` 、 { , , n r 廿 l , 0 八、 1久 、 ` 乙训 ` 、 乙刽 <火乙训 < 、 乙砂 } — }久、 石侧 一 \ 乙 刽 咬、 乙 侧 — 1上上乙 1 1 0 0 } 、 一 七州 } 一 } } } { } } } } ! 56 0 6 0 0 6 0 } 9 0 1 5 ! 3 0 1 6 0 2 1 0 2 1 5 2 4 0 12 6 0 { 2 8 0 落J 毛 }丽, } - 一 }— }— 而}而 2 6 5 旧 8 0 13 0 4 产生催化作用 的原 因 , 迄今简无一致 的兑 解 , 现题粽合 旧硒为 一 「述各种 : 1 . 韶 为在一定温度 回火 时 , 从奥氏 体内有碳化 物析出 , 这样就食化 了奥氏体内的合 金 元素和 碳分 , 因而 使奥氏 体搏变 为禺氏 体 的温度升高 , 在 回火 的冷却过程中 可以在 室温以上 搏变 。 这是 由c . C . 川 , 行 H6 e p r 所推测 , 也为 C ho en 等所征实 。 . C o h e n 等侧定 : 高 速铜在 4 0 一5 65 “ 简回 火 时 , 除 在玛 氏体 内析出碳化物 外 , 奥氏 体的 点 障常数 由3 . 6 2 0 久改变 为 3 . 61 0 久 ( 随着 时固 的增 是 , 更为 诚小 ) 。 由 此断 定回 火时奥氏体 内有 碳化物的析出 〔“ 、 7 〕 。 但是 , A · n · F y “ ” ” ” 等 〔8 〕蛟 乒的 实段 靓朋 仁回 火 时奥氏体的点 障常 数业 不改变 ( 回火 后其点 障常 数 : 必 二3 . 60 0 士 0 . 0 06 A , 淬火 后其 点阵常 数为 士 0 . 01 ), 业 豁为 c ho en 等的 数据在淡差 范困之 内 , 因此 韶为回火 时奥氏体的成 分 亚不改 变 。 A . n 一 r y 朋 e B等粗电 子显微挽现察 , 也未 发现在 回 火时 奥氏体 内有碳化物析出 。 C ho en 在以 后 拍〕 也 韶 为所能横定的破化物析出量不足以 升高 M ` 如 此之 高 。 _ 日 . M . OI uJ : “ 洲 、 石10 〕 也甜 为残余 奥氏体在 回 火时 有碳化物 析 出而 产生贫化现 象 ; 共贫 化 了的奥氏体在 高温 时能棘变 为 。 , 立仓测 得岁 、 激活能 Q / 6 1 0 0 卡 /克 分 子 。 其 贫化 了 的 奥 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1958. 01. 015
-58一 鋼院學報 氏体也在汾却过程中轉变为馬氏体，回火温度愈高，时間愈八，奥氏体内贫化得愈显著，其 冷却时的M'意高。 Goldschmidt〔11】証明，在較高温度(600°-1小时以上)或最时間(550°，2小时 以上)回火，殘余奥氏体將轉变为“高温馬氏体”，然后再轉变为铁素体。 2.Π.M.OwkeB4〔I2]並認为：相硬化（畸变)愈大，使殘余奥氏体愈稳定，因此 在相同温度回火时，其M'的温度愈低。他認为这与r.B.K yp MoB等〔13】所提出的原理 相同。已經証明，相变所产生的相硬化，也使奥氏体呈现稳定化〔14)。 可見，n.M.O四KeBK認为，有相反的雨个因素影响催化作用的进行：奥氏体的贫化和 相硬化。但在Π.M.O山KBHy的实验中並未証明回火时奥氏体内碳化物的析出，因此对催化 作用的机理並未作直接的羯示。 3.M.A.HnkaHopoB〔15、16)認为，奥氏体的催化作用，主要由于c相内合金元素 的質化而不是奥氏体内的贫化，回火时，由于“和y闲服膨系数不同，引起体积的不均匀鸦 强及和y相内析出合金元素（原子牛徑大于铁的）而引起点陣常数的变化，加强了不均匀 膏强，这样就促使奥氏体轉变为馬氏体。 因此，未經回火的馬氏体量愈多时，奥氏体在回火时催化作用的效果愈大，即囀变为馬 氏体的量愈多。 4.Cohen〔9)臂以Fisher,Hollomon及Turnball新胡胚在高温时已在母相中存 在而在冷却时冻秸形核之說，提出当回火在一定温度停留时，尺寸大的新相胚在殘余奥氏体 中陆粮形成。治却至M'时，这些較大的胚被冻結而成为馬氏体的激活核心。 Cohen〔I7〕器为在淬火后的低温下，碳分存在于脅变中心（即馬氏体胚）使脅强抛豫 (稳定化)，当加热至一定温度回火时，碳分离开脅变中心，成为馬氏体的有效胚，將在冶 却时形虞馬氏体，这样就皇现了倦化作用。 5.和Cohen所提出的相似，柯俊認为奥氏体的稳定化主要由于碳分进入位错等缺陷 处，因而阻碑了馬氏体的轉变；催化作用主要为碳分从位錯处彈发〔18〕·。因此催化作用可 韶为是稳定化的可逆过程。 。 6、,本文作者等的实驗〔6)指出，在一定温度(Tc)以上回火，先在較高温度保温一 定时間(30分或60.分鍍).，再在較低温度(T。以上)保温30分罐，則有下列见种不同， 况（如表2）： ①其M'和高温保温同样时間的棉同，即合乎辅加性，以（=1)表示。 ②其M'比高湿保温同样时間的还高，以(>1)表示。 ③其M'比高温保温同样时間的为低，但此只在高温保温一定时間的为高，即街未显示 稳定化现象的，以（<1)表示。 ⊙其M·和只在高温保温一定时間的相同，以(=0)表示。 ⑥如未怒高温保温，只在低温保温一定时周(30分鐘)时並不显示催化作用(M'<25) 的，但先高温保温30分鐘，再在这低温保温30分箭时，則其M'較只在高温保温80分籲 的为高，这显示高温保温能促使低温保温时的儅化作用，以（P)表示。 如先在高温保温一定时間，再在T。以下温度保温0分鐘，則其M'較高温保温的为低. 这就是现了稳定化现象。 可見，在一定温度(T。)以上，催化起主要作用，在Tc以下稳定化起主要作用。这样， T。可以認为是稳定化和稳定化可逆过程（懼化）的-一个平衡温度。T。温度因回火温度及保
一 58 一 氏体也在冷却过程 中搏变为 局氏体 , 回 火温度愈高 , 时 简愈久 , 冷却时的 M 夕愈高 。 翎 院 李 粗 奥氏 体内贫化得愈显著 , 共 `一 伽 l d即hm id t 〔u 〕 征明 , 在较高温度 (印0 “ 一1 盖小时以上 ) 或畏 时 踢 ( 6印 “ , 2 小时 以 上 ) 回火 , 残余奥氏体特梢变为 “ 高温揭氏体 , , , 然后 再搏变为敛素体 。 2 . n . M . oI ul 。 洲 、 〔12 〕 亚豁为 : 相硬化 ( 畸变) 愈大 , 使晓余奥氏体愈稳 定 , 因此 在相 同温度回火 时 , 其 M ` 的温度愈低 。 他魏为这与 r . B . K y p 双。 M o B 等 〔 13 〕 所提出的 原理 相 同 。 已 理征明 , 相 变所产生的相硬化 , 也使奥氏体呈现稳定化 〔14 〕 。 可兑 , n . M . 10 二 ` e 洲 、 豁 为 , 有相 反 的雨 个 因素影 响催化作 用的进行 : 奥氏体 的贫化和 格硬化 。 但在 n . M . 幻uJ 。 洲 、 的实 翰中韭未征 明回火 时奥氏体内碳化物的析出 , 因 此对催化 作 用的 . 机理盆未作 直接的 揭示 。 3 . M . A . H 以aH o oP 。 〔15 、 16 〕 韶为 , 奥氏体 的催化作 用 , 主要由 于 a 粗内合金元素 的 贫化 而不 是奥氏 体 内的 贫化 。 回 火时 , 由于 a 和 少相 服膨系 数不同 , 引 起体 积的 不均匀脊 强及 。 和 犷相 内析出合 金元素 ( 原 子半视大于秩的 ) 而 引 起点 阵常 数的 变化 , 加 强 了不均 匀 傅强 , 这样就促使奥氏体 褥变 为局氏体 。 因此 , 未握回火 的思 氏体量愈 多时 , 奥氏体在 回火时催化作 用 的效果 愈大 , 郎斡变为梅 氏 体的 量愈多 。 ’ 4 . co h en 阳〕 曾以 F i 。 h e r , H 。 l om o n 及 T u rn ba l 新相 胚在高温时 已在母相 中存 在而 在冷却时冻拮形 核之就 , 提闺 当回火 在一定温度停留 时 , 尺寸 大的 新相胚在夔余奥氏体 中债艘形成 。 冷却至 M 尹 时 , 这些较大的胚被 , 冻桔而成 为蔫氏 体的激活 核心 。 C o h e n 以7 〕 器为在淬 火后的 低温下 , 碳分存在于 脊变中心 ( 郎思氏体胚 ) 使臂强魏豫 ( 稳定化 ) , 当 加热至一定 温度 回火时 , 碳分离开脊变 中心 , 成为 禺氏 体的有效胚 , 羚在冷 却时形成 揭厌体 , 这样就基现 了催化作 用 。 6 . 和 C o h e n 所提出的相似 , 柯俊韶 为奥氏 体的 稳定化主要由于碳分进 入位错等缺陷 处 , 因而 . 阻碍 了揭氏体的 稗变 ; 催化作用 主要为碳分从 位错处挥发 〔18 〕 。 因此摧化作用可 豁为是稳定化的 可逆过程 。 , 6 、 本文作 者等的 实教 〔6 〕 指 出 , 在一定 温度 ( T 。 ) 以 上 回火 , 先在较高温度保温一 定时即 佃0 分或 . 60 r 分敛夕 , 再在较低温度 ( T 。 以 上 ) 保温 o3 分拔 , 助有下列几种不属情 况 ( 如 表 2 ) : ①其 M 尹和 高温保温何样时咫的相同 , 即合乎翰加性 , 以 ( 二 劝 表示 。 ⑧其 M , 北高握保温向样时周 的还高 , 以 ( > l) 表示 。 @ 共 M ` 此 高温保温同样时简的为低 一 , 但此 只在 高温保温一 定时周的 为高 , 郎简未显示 检定化现象的 , 以 ( < 1 ) 表示 。 ④共丫 ` 和只在 高温保温一定时阴的 相 同 , 以 ( 二 的 表示 。 ⑥如未忽高温保温 , 只在低温保温一 定 时周 ( 30 分渡 ) 时亚 不显示催化作 用 ( M ` < 2 5 “ ) 的 , 但先翘高温保温 朋 分撞 , 再在这低温保温 30 分唯童时 , 划其 M ` 翰只在 高温保温 扔 分敛 的 . 力 汽 这显示 高温保温能促使低温保温时的 催化 作 用 , 以 ( P ) 表示 。 如 先在 高 温保温一 定时简 , 再在 T 。 以 下温度保温 即 分蹬 , lRJ 其 M ` 较高温保温的 为低 . 这就呈现 了稳定化现象 。 可 兑 , 在一定 温度 ( T C ) 以 上 , 催 化起 主要作用 , 在 T 。 以 下稳定 化起 主要作 用 。 这样 , T 。 可以 豁为是稳定化和稳定化可 逆过程 (催 化 ) 的一 个 平衡温度 。 T 。 温度 因回火温度 及保
第五期 -59- 温时闢而变化。在一般回火时閭(30分至1小时)内，P18的Tc在500-550°C之間，9 在600°回火时，Tc一450500°之周，在560°回火时，Tc一500°。 表2 鋼 多 回 火 规 程 M'(C) 催化 作用 600°-30分 260 600°-60分 280 600°.-30分，550°-30分 280 =1 P18 560°-60分 210 560°905分 215 550°-30分 123 560°-60分，550°-30分 220 >1 560°-30分 190 5603-60分 220 500°-30分至180分 1 600°-30分，500°-30分 301 P 可見，在T。温度以上高温保温和低温保温，其罹化作用不仅具有輔加性，而且高温保 温能促使低温时的催化作用。假如催化作用的产生是碳化物自奥氏体中析出的锆果，則已 高温保温时析出了碳化物，再在低温保温时，其所析出的酸化物数量，不致使'温度升高 儿十度。如保温温度較高(600°C或以上)或保温时間較長，則析出膜化物是可能的〔11〕。 在本实驗的条件下，碳化物的析出量自刊不予考虑。由于馬氏体内析出碳化物以及α和y相 周膨服系数不同所引起的脅强，將在低温保温过程中部分逊豫，这样就不能促使低温保温时 的催化作用，当只在低温保温（長至3小时）未能引起催化作用时，在此温度保温也就沒有 显著的象T.M.OuxeBH4所称的相硬化的消除作用。先經高温保温再經低温保温也无助于 相硬化显著的被消除。 粽上所逃，且不論奥氏体稳定化的机理如何，催化过程可以認为主要是稳定化的可逆过 程。但是，稳定化的可逆过程如仅仅是碳分自位錯等缺陷处的揮发，也不能滿意地解釋高温 保温促使低温保温时的催化作用。因此，在催化作用中应包括奥氏体内部分原子重新排列，使 引起某几处点陣的一些畸变的过程。这种畸变可能存在于馬氏体和奥氏体的相界面上，將有 利于冷却时馬氏体囀变的进行，高温时所严生的畸变会促使低温时在其附近原子的再排列。 直至在T。温度以下保温时，奥氏体的稳定化起主要作用，这就导致奥氏体的稳定化〔6]。 兹再研究P9鋼在回火时，在T。温度以上，先在較高温度保温，再在較低温度保温不
第 玉 期 一 肠 一 温时姆而变化 。 3 在一般回火时 简 分至 ( 0 1 小时 内 ) , P 18 的T 。 在 5 0 0一5 5 0 “ c 之 尚 , 9P 在 6 。。 ’ 回火时 , T c ~ 4 50 币o “ 之 周 , 在 56 0 回火时 , T 。 ~ 6加 o 表 -2 荆 号 回 作催 化用 火 规 程 6 0 0 0一3 0分 6 0 。 一60 分 6 0 0 。一3 0分 , 5 0 “ 一3 0分 P 1 8 5 6 0 。一6 0分 5 6 0 0 一9 0分 5 5 0 “ 一召 0分 5 6 0 0 一6 0分 , 5 5 0 “ 一3 0 分 5 6 0 0 一 3 0分 5 6 0 “ 一6 0分 5 0 0 0 知 一 3 0分至 1 8 0 分 5 6 0 “ 一3 0分 , 5 5 0 。一3 0分 SG o “ 一5 0分 , 5 0 0 “ 一3 0 分 ’ 6 0 0 “ 一3 0分 6 0 0 0一6 0 分 6 0 0 。 ` 一3 0分 , 5 5 0 。一3 0分 6 0 0 0 - 3 0分 , 5 0 0 。 - 一 召O分 } ” … … - { 1 } I ` ( 。 C ) 名1 0 2 1 5 < 2 5 P 9 2686085 一20139 一401 占, 一980 ,上 2 0 啥. 一1 23 可兑 , 在 T 。 温度以 上高 温保温和低温保温 , 其 催化作 用不 仅具有 辅加 性 , 而 且高温保 温能促使低温时的 催化作 用 。 假如催化 作 用的 产生 是碳化 物 自奥氏体 中析出 的 拮果 , lHJ 已粗 高温保温时析出了醚化物 , 再在 低温保温时 , 共所析出的碳化物数量 , 不致使 M ` 温度升 高 儿十度 。 如保温温度蛟 高 ( 6 0 “ c 或以上 ) 或保温时周蛟 是 , lRJ 析出碳化 物 是可 能的 〔1 1〕 。 在本实 墩的条 件下 , 碳化 物的 析出量 自可 不予考虑 。 由于 禺氏体 内析出碳化 物以 反 a 和 少和 简膨服 系 数不 同所引起 的 脊 强 , 将在 低温保 温过程 中部分驰豫 , 这样就不能促使低温保温时 的催化 作 用 。 当 只在低温保温 ( 畏 至 3 小 时 ) 未能引 起催化作 用 时 , 在此温度保温也就浚有 显著的象 n 、 M . 10 。 : e B qH 所称的 相硬化的消 除作 用 。 先 趣 高温保温再翘低温保温也 无 助 于 相硬化 显著的被消除 。 粽上所述 , 且不 湍奥氏体 稳定化的机理如 何 , 催化 过程 可以 豁为主要是稳定化的可 逆过 程 。 但是 , 稳定化 的 可 逆过程如 仅仅 是碳分 自位错等缺陷处的 挥发 , 也不能 满意地解释 高温 保温促使 低温保温时的 催化作 用 。 因此 ,在 催化 作用 中应 包括奥氏体 内部分原子重新排列 , 使 引 起某 几 处 点障的一些畸变 的过程 。 这种 畸变 可 能存在于局氏 体和奥氏体的 相界面上 , 装有 利于冷却时 虑氏体膊变的进行 , 高温时所产生的畸变 会促使低温时在其附近 原子的 再排列 。 道至在 T 。 温度以 下保温时 , 奥氏 体的稳定化 起主要作用 , 这就导致 奥氏 体的稳定化 〔6 〕 。 燕再研究 P g 翎在回火时 , 在 T 。 温度以 上 , 先在较高温度保温 , 再在较低温度保温不
-60- 鲷院垫報 同时閥(30分篮至3小时)后M'温度的变化，由此进一步揚示奥氏体催化作用的过程。 上迦留指出，在T。:温度以上，高温保温短时間(0分織)后再在較低温度(Tc以上) 保温短时間(30分鐘)时，有一种情况为：′温度較在高温保温同样时間时为高（郎罹化 作用>1)。如P.9鋼回火时，先在600°回火0分錙，再在550，°保温0分鐘时，其M温 度此在600°保温60分毓的升高10°。本实验以同样成分的P9鋼(0.86%C;4.14%Cr; 9.12%W;2.32%V;0.28oMn;0.27%Si;0.12oNi;0.05%S;0.024%P);制成直 徑为3.6毫米，最度为50毫米的武样，在1240°兵空加热30分鐘，在水中淬火后，立即进 行回火：先在高温(600°)保温30分鐘，然后在較低温度(550°改500°，都在T。温度以 上)保温不同时間(0分篮至3小时)。以膨服仪配录其在冷却时的鹅变点('温度)。其 粘米如表3、4收图1、2所示。 女3 表4 在600° 在550° 回 火 M' 东600° 在500° 火 M 保温时閻 保温时間 时間 保温时間 保温时閻 总时 (分) (分) (分) (C) (分) (分) (分) (C) 30 0 30 280 30 0 30 280 30 30 60 314 30 30 60 0 0 301 90 280 30 75 105 280 30 60 90 290 0 120 150 280 30 120 150 280 30 180 210 290 30 180 210 280 M' 度 28 气 60 。0.0一回火總时問（分） 固1 P9翎在600°（保温30）及550°保温的回 火總時間對M温度的影響 温 280 260 7050 面一。一四火绝时周（分） 阀2 P9辆在600°（保温30'）及500°保温的火 總时潤卦M'温度的游罂
一 60 一 姻 院 李 粗 同时 简 (加 分拔 至 3 小时 ) 后 M ` 温度的变化 , 由此进一步揭示奥氏体催化作 甩的过程 。 、 · 上述曾指 出 · , 在 T c 飞温度以 上 , 高温保温短 时固 (加分缝 ) 后再在 蚊低温度戈 T 。 以 上 ) 保温短 时 周 ( 3 0 分撞 ) 时 , 有一 种情况为 : M ` 温度 蛟在 高温保温同样 时 简时 为 高 ( 郎催化 作 用> 1 ) 。 如 P _ 9 铜回 火 时 , 先在 6 0 0 “ 回火 加 分金童 , 再在 5 5 0 保温 3 0 分撞时 , 其 M ` 温 度 比在 60 0 保温 60 分撞的升高 10 “ 。 本实 瞰以 同 样成分 的 P g 铜 ( 0 . 8 6 % c ; 4 . 14 肠 C r ; , . 1 2 ; ` W ; 2 . 3 2% V ; 0 . 邓% M n ; 0 . 盯% 5 1 ; 0 . 12 乎。 N i ; 0 . 0 5% S ; 0 . 能 4 % p ) ; 制 成 直 视为 3 . 6 毫米 , 畏 度为 50 毫米 的藏样 , 在 拙4o 。 具空 加热 加 分敛 , 在水 中淬火后 , 立郎进 行 回火 : 先在 高温 ( 6 0 “ ) 保温 加 分撞 , 然后在蛟低温度 ( 5的 。 及 5 0 0 , 都在 T C 温度以 _ L ) 保温不 同时 简 (加分撞至 3 小 时 ) 。 以 膨眼仪甜录共在冷却时的 鸭变 点 ( M ` 温度 ) 。 共 粘果 如表 吕 、 4 及 图 1 、 2 所示 。 表 吕 表 4 在 6 0 0 0 保温时 周 (分) 在 5 5 0 0 保温时尚 ( 分) 回 火 总时 简 ( 分 ) M 护 ( 。 C ) 在 6 0 0 0 保温时 简 ( 分 ) 在 5 0 0 0 保温时 周 ( 分 ) 回 火 总时 简 ( 分 ) 加6090 0 36 005 吕3名3 0 376 1 2 0 1 8 0 3 O 6 O 9 0 1 0 5 1 5 0 2 1 0 2 8 0 3 1 4 2 8 0 2 8 0 2 8 0 2 9 0 1艺0 1 8 0 1 5 0 2 1 0 ( 。 C ) 2 8 0 3 0 1 2 9 0 2 8 0 2 8 0 加犯30 温M 二枝 扩一一扩一一不 , 份二了一卞了一;茄一一二一 回 火 绝吟简 (分 ) 圆 1 P g 钢在 6 0 “ (保沮 o3 , ) 及 5 50 。 保温 的 回 ~ 火 魂峙 阴封 M ` 沮度 的影馨 翔 冲衣。1 . ` ` O , o 方犷一- - 节石一 一 下茄 ,一 ~ 下犷, 回 火堪睁 闭 (分 ) P g 翎 在 6 0 0 “ (保温 3 0 ` ) 及 5 0 0 “ 保温 的 回 火 您 叶 阴 针 M ` 温 度的 影 舞 l ·沙 ó奋,月lJLZ 脚同
第五期 一61- 仅在600°回火不同时間(15分锁至210分籲)对M'温度的影响，如表5和图3所示。 这和A.T.「yneB早年研究〔3)所得的略有不同， 衣5 在600°保温的时間 (分) 15 30 60 90 150 210 M'(°C) 265 280 304 304 309 323 M' 300 20 760 30 60 96 20 1f0 180210 回火時阁（分） 倒3P9鋼在600°回火不同時間對'温度的影響 由图3可見，在600°回火时，开始时（在60分鐘以下）M'温度升高得較快，在60分籲 以上，M'温度的变化不大，此时催化过程已趋鲍和。在150分籲以上保温，M'又是显著的 升高，这可能是由于長时閻保温时奥氏体内析出！（碳分女合金元柒）〔11)， 由图1及2可兒，当问火总时間在60分鐘以上时，M'温度並不繼菽增加，並呈下降， 但未低于原始的M'温度(80)。在T。温度以上保温的，在实驗的时閥以内，都米呈现稳 定化现象，图1及2的黏果再次証明，奥氏体内碳分收合金元素的析出並非催化作用的主要 过程。假如在600°保温30分靠时会析出碳分改合金元素，殘余奥氏体内析出碳化物的曲線 形状和一次奥氏体析出的〔21相似，即在600°时析出的孕育期較短，面在550°（或500) 时析出的孕育期較長；則再在550°保温30分籲时，碳分改合金元素析出的总量不会此在 600°保温60分鐘的更.多，因此M'温度不会此在600°保温60分籥的还升高了10°。而且， 在550°搬被保湿时，碳化物应嫩籁析出，（已証明，在550°保温30分篮时已呈现奥氏体的 化作用，保温时間愈是，M'温度念高，因此在550°保温时，已析出的腴化物不会发生再 溶解现象)而使M'温度更为升高；但这就与事实不符，在550°保温时間超过30分簧时， M'温度降低，当在550°保温60分鐘时，M'温度与只在600°保温30分缝的相同（图1）。 道至在550°保温長时周（180分鏑)后，M'温度父复升高，此时寸可能由于奥氏体内的纹 化。 先在600°保温，再在500°保温0分嶺的特果已如上文〔6〕尉論。其整長时間保温的 秸果（图2），如由于碳化物的析出，也不致使M'下降，由于保温温度較低，在保温210分 籲还未見奥氏体的貧化。 由上所逃，以奥氏体的質化整难說明催化作用的本質
第 五 期 仅在 ,6 o “ 回火 不 同时简 ( 15 分撞至 21 0 分睦 ) 达和 A . n . r y : 二 e B 早年研究 〔别 所得的略有不 同 。 一 6 1 一 对 M ` 温度的影响 , 如表 5 和图 3 所示 。 表 5 在 6 0 “ 保温的时 简 ( 分 ) 1 5 … 加 州 训司 一 二 M , ( 。 C , ) 三坷下下丁丽下石 一 的 佰杯. 刀托甘 汤仪 . c 穿一一茄 , , 落犷一 下布一一茄一一 回 太 峙 阴 (分 ) 圈 3 P g姻 在 6 0 “ 回 火不 同峙 简 升 M 尸 沮 度的 影 餐 由图 吕 可兄 , 在 6 0 “ 回火时 , 开始时 ( 在60 分跋以 下 ) M ` 温度升高得较快 , 在 60 分技 以 上 , M ` 温度 的变 化不大 , 此时催化 过程 已趋鲍 和 。 在 1 50 分叛以上 保温 , M ` 又是显 著的 升高 , 这 可能 是 由于畏 时简保温时奥氏体内析出 ; 川 ( 碳分及 合金元素 ) 〔1 1〕 。 由 图 1 及 2 可兑 , 当回火 总时 周在 60 分搜以 上 时 , M ` 温度韭不撇擅增 加 , 亚早 一 ! : 降 , 但未低于原 始的 M 护 温度 ( 绍O “ ) 。 在 T 。 退度以 上保 温的 , 在实 粉的时周以 内 , 都未呈现稳 定化现象 。 图 i 及 2 的桔果再次 视 明 , 奥氏 体内碳分及 合金元素的析出亚非催化 作用的主要 过程 。 假如在 6 0 0 宁保温 3 0 分跋时 会析出碳分及 合金元素 , 残余奥氏体 内析出碳化物的 曲腺 形 状和一 次奥氏体析出的 〔Z U 相似 , 郎在 6 0 “ 时 析出的孕育期 较短 , 而在 5 5 a0 ( 或 印0 0 ) 时析出的 孕 育期较是 ; 则 再在 5 0 保温 加 分镜时 , 碳分及 合金元素析出 的总量不 会比在 60 0 ’ 保温 60 分拨的更 . 多 , 因此 M ` 温度不 会比在 60 0 “ 保温 60 分妓的还升高 了 10 。 。 而 且 , 在 5 。 。 撇彼保温时 , 碳化物 应撇蔽析出 , ( 已 征明 , 在 5 5 0 “ 保温 30 分簇时 已 呈现奥氏体 的 催 化作用 , 保温时简 愈是 , M ` 温度愈高 , 因此在 5 50 。 保温时 , 已 析出的碳化物不 会发生再 溶解现象 ) 。 而 使 M ’ 温度更为州高; 但这 就与 事实 不符 , 在 6的 。 保温时简超过 80 分耸时 , M , 温度降低 , 当在 5 5 0 保温 60 分撞时 , M ` 温度与 只在 60 0 保温 30 分趁的相同 ( 图 1 ) 。 应至在 5 5 0 “ 保温畏 时周 ( 1 80 分魏 ) 后 , M ` 温度又 复升高 , 此 时才可 能 由于奥氏体 内的 贫 化 。 先在 6 0 0 “ 保温 , 再在 50 0 “ 保温 加 分拨的 精果 已 如上 文 〔6 〕 衬谕 。 共麒是 时周保温的 拮果 ( 图 2 ) , 如 由于碳化物的 析出 , 也不致使 M ` 下 降 , 由于保温温度较低 , 在保温 2 10 分 搜还未晃奥氏 体的育化 。 由上所述 , 以奥氏体 的贫化格难祝 明催化作 用的 本 贯
一62- 鲷院學報 如在保沮过程中因相硬化的滑除而呈现奥氏体的催化作用，則在長时期保温中相硬化应 当穖獭消除，或消除量达鮑和值，但不可能使M温度下降（图1、2）。 高温保温时所产生的畸变，当温度降低时，会促使在畸变附近的原子再排列，而有利于馬 氏体的轉变，这样就使M'温度升高，已如上所逃。当在敕低温度（如50°）保温長时間 (如60分鐘)时，畸变的褚强会发生部分馳豫现象（稳定化），同时也使热脅强及組锇褚强 (M.A.HHKaHopoB)发生部分驰豫，这样就使'不再升高。因保温在T。温度以上，稳定 化不起主要作用，M'还不致降低至280°(600°保温30分缭的M'温度)以下。当先在600° 保温，再在更低温度（500°)保温时，由于保温温度更低，原子再排列的能力較小，'温度 升高极微，翘在此温度保温較長时間时，稳定化也未起主要作用，M'温度仍停留在280°。 图4表示：回火时先在高温保温，再在低温（仍在T。温度以上）保温的'温度（曲線· 皿)是在一定温度保温的M'温度（曲線I)和曲線I的M'温度的总和。曲線I中，1段表 示原子再排列的促进作用；2段表示脅强的励豫，·3段女示移强馳豫量儿乎已达鲍和值，曲 線I和Ⅲ中的a段都表示奥氏体的贫化2 M 漫 特·向 圖4回火時問與'温度的闊系示意阁 本实驗的粘果，支持了已舞提出的論点。 本文的笑驗經葬万楨放尊风豫雨同志协助特为致意。 参考文献 〔1)C.C.山TeH6 epr n B.H.3o3HH,ypanbckas Merannyprns,Ne1,1934,蒋 弹台〔19)· 〔2☒A.T.「yneB,CBoncTBa H TepMnyecka月o6pa6oTKa6 HcTpopexy四en cTanm,. MaⅢrH3,1939,弊錄自〔19]· [3)A.Π.「yneB,“Merannypr”Ne12,1936,搏缘自〔20]
一 韶 一 纳 院 李 祖 如在保沮过程 中因相硬化的消除而 呈现奥氏 体的催化作用 , 剧在畏 时期保温 中相硬化应 当撇麟消除 , 或消除量达鲍和 植 , 但不可 能使从 ` 温度下 降 ( 图 扒 2 ) 。 高温保温时所产生的畸变 , 当 温度 降低时 , 会促使在畸变 附近的原 子再排列 , 而 有利于蔫 氏 体的搏变 , 这样就使 M ` 温度升高 , 已 如上 所述 。 当在较低温 度 ( 如 5 5 0 ) 保 温 畏 时 简 ( 如6 0分撞 ) 时 , 畸变的青强 会发生部分乱豫现 象 (稳定化 ) , 同时也使热青强及粗撇脊强 ( M . A . H H 、 aH o oP 。 ) 发生 部分毓豫 , 这样 就使 M ` 不 再升高 。 因保温在 T 。 温度以 上 , 稳定 化不 起主耍作 用 , · M ` 还不致降低至 28 0 “ ( 6 0 “ 保温 加 分拨的 M ` 温 度 ) 以 ’ 一 ’.l 。 当 先在 6 0 “ 保温 , 再在 更 低温度 (的。 “ ) 保温时 , 由于保温 温度更低 , 原 子再排列 的能 力较小 , M ` 温度 升高极微 。 握在此 温度保温较是 时阴 时 , 稳定化 也未起主要作 用 , M ` 温度仍停留在 28 0 “ 。 图 4 表示 : 回火 时先 在 高温保温 , 再在 低温 ( 仍 在 T (: 温度 以上 ) 保温的 M ` 温度 ( 曲祝 1 ) 是在一定温度保温的 M ` 温度 ( 曲腺 I ) 和 曲祝 五的 M 尸 温度 的总 和 。 曲腺 五中 , 1 段表 示原 子再排列的促进作 用 ; 2 段 表示 脊强的硫豫 , 吕 段表示脊强乱豫量 几乎 已达鲍和植 。 曲 腺 I 和 l 中的 a 段都表示 奥氏 体的 贫化 。 友渔叼 ! 畔 · 向 圆 4 回 火 。争阴 典 M ` 温 度—的 阴 系示 意 园 本实蛾的拮果 , 支持 了 已择提 出的 渝点 。 本文的实雌辉降万掉辣 曹风豫两同志协 助特为致意 。 参 考 文 献 〔1〕 C . C 撩 食 〔玲〕 . ’ 〔幻 A . n M a 山 r H 3 , 1 9 3 9 , 〔3 ) A . n lJ T e 八 H 6 e p r 0 B . H . 3 幻 3 H H , y p a n 、 e “ a 只 M e l , a n n y p r 。 、 , 摊 1 , 1 9 3 4 , 搏 r y ” 只 . , 搏殊 自 r y 月 只 e B , C , o n e 丁 s a H 〔1 9〕 . , e P M H勺 e e K a 只 o 6 p a 6 o T K a 6仅 e T p o P e 水 y坦 e 众 c T a n ” , “ M e T a n ” y p 。 , ’ 恤 1 2 , 29 3 6 , 搏缘 自 〔即〕
第五期 -63- 〔4)A.T.ΓynseB,“KayecTBeHHaR cTanb'”,Ng56,1937,肆缘白〔20]， [5]M.Cohen P.K.Koh,Trans.ASM.27,1939,1015-1051. 〔6〕徐祖耀、张萬桢，科學记錄，1卷3期，1957. (7]P.Gorden M.Cohen,Trans.ASM.30,1942,569. [8]A.II.TyngeB,A.M.TapnuH,3.CaHsyk n JI.A.o6pLHHHa,Mccneno- BaHHe cTpyKTypb HHCTpyMeHTanbHbIx cTane,MawrH3,1954,5-37. [9)M.Cohen,Trans.ASM.41,1949,35-99. C10)Π.M.0世KeBH4,KTΦ，24,1954,715-721。 〔11〕H.J.Goldsehmidt,.J。I.S.I.,Vol.186,part1,1957. 〔12]Π.M.0 WKeBM4,ΦMM,2,Bu.1,1956,54一56. [13]r.B.KypnMoB,O.I.MaKCHMoBa n T.B.TaryHoBa,[Ipo6neM MeTanno- BeReHHa H PH3HKH MeTannoB,1951,135. [I4)牙.M.TonoBYHHHp n IO.I.TSnKHH,,Πpo6 neMb MeTannoBeneHH分H中H3HKH MeTannoB,1955,209-218. [15]M.A.HHKaHopoB,MerannoBeneHne H TepMnyeckaa o6pa6oTKa 1.1954, 185一198. 〔16)M.A.HHKaHopoB,同上，171-184. [17)M.Cohen,E.Machlin V.Paranjpe,Symposium Thermodynamics in Physical Metallurgy,1950,266. 〔18)柯俊等，私人通部。 (19]1O.A.Tennep,MHcTpyMeHTanbHLe cTanH,MeTannyprH3AaT,1955,316. (20]A.I.TynseB,TepMnyeckaa o6pa6oTka cTanH,Maurn3,1953,159. [21]A.A.IonoB,Tpyb ypanbckoro nonHTexHHyecKoTo HHCTHTyTa,c6oPHHK e46,1954
第 五 期 一 6 3 一 〔4 〕 A . n . r y 。 , e 。 , “ K a 叮 e e T o e H H a , e T 五n 、 , , , 从 5一6 , 1 9 3 7 , 搏碌 白 〔20 〕 . 〔5〕 M . C ho en & P . K . K ho , T r an s . A S M . 2 7 , 1 93 9 , 1 0 15一1 0 5 1 . 〔6 〕 徐祖耀 、 眼 篇祯 , 科 祭记分 , 1 卷 3 期 , 19 57 . 〔7〕 P . G o r d e n & M . C ho en , T r a n s . A S M . 3 0 , 1 9 42 , 56 9 . 〔8〕 A . n . F y 刀 只 e B , A . H . r a p 双” H , 只 . 3 . C a H勺 y K “ 月 . A . 口o 6 p 曰 H H H a , H e e n e 皿。 - 石 a H H e e T P y K T y P 以 H Hc T P y M e H T a n ` H bI X c T a n e 众, M a 山 r “ 3 , 1 9 54 , 5 一召7 . [ 9〕 M . C o h e n , T r an s . A S M . 4 1 , 1 9 4 9 , 3 5一9 9 . 〔10 〕 fl . M . 幻山 K e . H 勺 , 米 T 中 , 24 , 1 9 5 4 , 7 1 5一7 2 1 。 〔1 1〕 H . J . G o l d s e h n i d t , J 。 1 . 5 . 1 . , V o l . 1 8 6 , 皿 r t l , 1 9 57 , 〔1 2 〕 fl . M . OI 山 K e a “ H , 中M M , 2 , B 以 . 1 , 1 9 56 , 5 4一5 6 . 〔13〕 r . B . K y p月幻 M o B , 0 . fl . M a K e ” M o 日 a H T . B . T 只 r y H o 日 a , ir p o 6 n e M 曰 H e T a n n o - B e 几e H “ 只 “ 巾“ s “ K H M e T a 几 月 o B , 1 9 5 1 , 13 5 . 〔1 4 〕 只 . M . r o n o B 勺 H H H p H OI . 月 . T 只 n K“ H , fl p o 6月 e M 曰 M e 丁 a 朋 o B e 皿e H H只 “ 中H 3 H K“ M e T a n 月 O B , 1 9 5 5 , 2 0 9 一2 1 8 . 〔1 5〕 M . A . H H R a H o p o B , M e T a n n o 日 e 双e H H e H T e p M “ 勺e e 代 a 兄 o 6 p a 6 o T K a 1 . 1 9 54 , 1 8 5一1 9 8 . 〔1 6 〕 M . A . H “ K a H o p o s , 同 上 , 17 1一 1 8 4 . 〔17〕 M . C hO en , E . M a e h l i n & V . P a r a n j p e , S , nr p o s i um T he r m O勿 n a ln i e s i n P h y s i e a l M e t a l l u r gy , 1 9 5 0 , 2 6 6 . 〔1 8〕 柯俊等 , 私人通钒 。 〔19〕 幻 . A . F e 朋 e p , H H e 丁 p y M e H T a n ` H 曰 e c T a n “ , H e T a n n y P r H 3 溉a T , 1 9 5 5 , 3 16 . 〔2 0〕 A . fl . F y 月只 e 日, T e p M H只 e e K a 只 o 6 p巨6 o T K a c T a n H , M a 山 r H s , 19 53 , 1 5 9 . 〔2 1〕 A . A . n o n o . , T p y 几 lb y p a n b c K o r o n o 刀“ T e x H H勺 e c K o T o “ H c T “ T y T a , e 6 o p H H K 冲 46 , 1 9 5 4