含鉻熱加工工具鋼的微觀組織和力學(xué)性能由其成分和熱處理工藝決定，就X38CrMoV5-1而言，它的熱處理工藝一般包括淬火和回火。奧地利研究人員通過膨脹測定法和原子探針層析技術(shù)（APT），對熱加工工具鋼X38CrMoV5-1在連續(xù)加熱至回火溫度過程中微觀組織的形成進(jìn)行觀察，重點研究了殘留奧氏體的分解（第二階段）和碳化物的形成（第三和第四階段）。首先，研究人員將試樣加熱至400℃、500℃和610℃，然后在610℃時保壓600秒，采用膨脹測定法和原子探針層析技術(shù)觀察回火反應(yīng)。結(jié)果顯示，在450℃至550℃區(qū)間，試樣內(nèi)部發(fā)生明顯反應(yīng)，過渡型碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)镸3C型碳化物。原子探針結(jié)果證明了第二階段的存在，表明在冷卻過程中生成了新的馬氏體。通過原子探針層析技術(shù)，回火初期試樣微觀結(jié)構(gòu)中納米級殘留奧氏體薄層的形成過程得到顯現(xiàn)。呈片狀分布的合金碳化物在片狀層面析出，引起殘留奧氏體中碳含量減少。隨著合金碳化物的析出，殘留奧氏體開始分解為鐵素體和碳化鐵。Cr7C3合金碳化物在碳化鐵/α界面間的形成過程同樣可通過原子探針層析技術(shù)得到顯現(xiàn)。所有小顆粒的碳化鐵中均發(fā)生了前面的鉻富集，而在大顆粒中只有外殼附近的碳化鐵發(fā)生了鉻富集。與基體內(nèi)部形成的碳化物相比，殘留奧氏體形成的碳化物中碳含量更高，這說明合金碳化物在殘留奧氏體中的轉(zhuǎn)變速度更快。

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