淬火態(tài)馬氏體在回火過程中將發(fā)生微觀組織的演變和碳化物類型的轉變。在簡單成分的Fe-C-Si-Mn鋼中,Si和Mn在滲碳體中的動態(tài)分配抑制滲碳體長大,有效阻礙回火軟化趨勢,進而提高強度。然而,在Q960高性能的合金鋼中。Si和Mn的存在以及Mo、Nb、Ti和Cu等合金元素的添加,使回火過程中碳化物的析出變得復雜。穩(wěn)定性的不同導致碳化物類型的演變,晶體結構的相近造成復合碳化合物的出現(xiàn)。在V-Nb微合金鋼中,晶體結構相同的VC和NbC的穩(wěn)定性高于Fe3C,隨回火溫度的升高,彌散細小的(V,Nb)C復合碳化物逐漸取代了先析出的滲碳體。一般認為,這種合金碳化物的形核有兩種機理,即滲碳原位析出和位錯處單獨長大。
所用材料為Q960工程機械用焊接高強鋼,在高溫下保溫一段時間后,淬火,再在不同的溫度下回火,并保溫一段時間。
淬火態(tài)和經200℃回火的Q960,可動間隙原子分數(shù)變化不大。但經400℃回火和600℃回火后,試樣中的可動間隙原子大量減少。
且經400℃回火后,試樣中出現(xiàn)大量細小且平行析出的碳化物;而經600℃回火后,鋼中出現(xiàn)較多的沿馬氏體板條界分布的Cr的碳化物且碳化物消失。
在淬火態(tài)和經200℃回火后的Q960中發(fā)現(xiàn)了尺寸在一百納米左右的形狀為方形和橢圓形的Nb、V和Ti的復合碳氮化合物。隨著回火溫度的升高,這些析出物的尺寸變大,形狀趨于橢圓形。