目
录
01
化学成分的影响
02
形变与应力的影响
03
奥氏体化条件的影响
04
淬火冷却速度的影响
05
磁场的影响
06
结束语
NO.0
MS点在生产中具有很重要的意义，因此了解影响Ms点的因素是十分必要的。
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01
化学成分的影响
一般说来，Ms点主要取决于钢的化学成分，其中以碳含量的影响最为显著，随钢中的碳含量增加，马氏体相变的温度范围下降，如图1所示。
随碳含量增加，Ms点和Mf点的变化并不完全一致，Ms点呈较为均匀的连续下降；而Mf点在碳含量小于0.6%时比Ms点下降得更显著，因而扩大了马氏体相变的温度范围（Ms-Mf）。但当碳含量大于0.6%时，Mf点下降缓慢，并且因为Mf点已下降到0℃以下，致使淬火后的室温组织中存在有较多的残余奥氏体。
图1 碳含量对Ms和Mf的影响
N对Ms点的影响与C类似。
N和C一样，在钢中都形成间隙固溶体，对γ相和α相均有固溶强化作用，但对α相的固溶强化作用尤为显著，因而增大了马氏体相变的切变阻力，使相变驱动力增大。同时，C、N还是稳定γ相的元素，它们降低γ→α’相变的平衡温度T0，故强烈地降低Ms点。
钢中常见的合金元素均使Ms点降低，但效果不如碳显著。只有Al和Co使Ms点升高（如图2所示）。
图2 合金元素对铁合金Ms点的影响
降低Ms点的元素按其影响强烈程度顺序排列为：Mn、Cr、Ni、Mo、Cu、W、V、Ti。其中W、V、TI等强碳化物形成元素在钢中多以碳化物形式存在，淬火加热时一般溶于奥氏体中甚少，故对Ms点影响不大。
合金元素对Ms点的影响主要决定于它们对平衡温度T0的影响以及对奥氏体的强化作用。凡剧烈降低T0温度及强化奥氏体的元素（如C）均剧烈地降低Ms点。
Mn、Cr、Ni等既降低T0温度又稍增加奥氏体强度，所以也降低Ms点。Al、Co、Si、Mo、W、V、Ti等均提高T0温度，但也程度不同地增加奥氏体强度。
所以，
① 若前者作用较大时，则使Ms点升高，如Al、Co；
② 若后者作用较大时，则使Ms点降低，如Mo、W、V、Ti；
③ 当两者作用大致相当时，则对Ms点影响不大，如Si。
实际上，钢中合金元素之间相互影响十分复杂，钢的Ms点主要还是要靠试验来测定。
一般认为，凡是降低Ms点的合金元素也同样降低Mf点。
NO.1
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02
形变与应力的影响
前已述及，当奥氏体在Md-Ms之间进行塑性变形时会诱发马氏体相变。同样，在Ms-Mf之间进行塑性变形也可以促进马氏体相变，使马氏体转变量增加。一般来说，形变量越大，形变温度越低，则形变诱发马氏体转变量就越多。
由于马氏体相变必然产生体积膨胀，因此多向压缩应力将阻止马氏体的形成，因而降低Ms点。而拉应力或单向压应力往往有利于马氏体形成，使Ms点升高。
NO.2
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03
奥氏体化条件的影响
加热温度和保温时间对Ms点的影响较为复杂。
加热温度升高和保温时间延长，有利于碳和合金元素进一步溶入奥氏体中，而使Ms点下降，但同时又会引起奥氏体晶粒的长大，并使其晶体缺陷减少，马氏体形成时的切变阻力减小，从而使Ms点升高。
一般情况下，若不发生化学成分变化，即在完全奥氏体化条件下，提高加热温度和延长保温时间将使Ms点有所升高；而在不完全加热条件下，提高温度或延长时间将使奥氏体中的碳及合金元素含量增加，导致Ms点下降。
在奥氏体成分一定情况下，晶粒细化则奥氏体强度提高，马氏体相变切变阻力增大，使Ms点下降。但当晶粒细化并不显著影响切变阻力时，则对Ms点没有太大影响。
NO.3
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04
淬火冷却速度的影响
淬火冷却速度对Ms点的影响如图3所示。
图3 淬火速度对Fe-0.5%C-2.05%NI钢Ms点的影响
在淬火速度较低时，Ms点保持恒定，形成一个较低的台阶，它相当于钢的名义Ms点。在淬火速度很高时，出现Ms点保持恒定的另一个台阶。在上述两种淬火速度之间，Ms点随淬火速度增大而升高。
上述现象可解释如下：
假设相变之间奥氏体中C的分布是不均匀的，在位错等缺陷处发生偏聚，形成“C原子气团”。这种“气团”大小与温度有关，在高温下原子扩散能力强，C原子偏聚倾向较小，因此“气团”尺寸也较小。但当温度降低时，原子扩散能力减弱，C原子的偏聚倾向逐渐增大，以内“气团”尺寸随温度降低而逐渐增大。
在正常淬火条件下，这些“气团”可以达到足够大小，对奥氏体起强化作用。而极快的淬火速度抑制“气团”的形成，引起奥氏体弱化，使马氏体相变时切变阻力降低，因而Ms点升高。但当冷却速度足够大时，“气团”弯曲 被抑制，Ms点不再随淬火速度增大而升高。
NO.4
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05
磁场的影响
试验证明，钢在磁场中淬火冷却时，外加磁场将诱发马氏体相变，与不加磁场相比，Ms点升高，并且相同温度下的马氏体转变量增加。但是，外加磁场只使Ms点升高，而对Ms点以下的相变行为并无影响。
如图4所示，淬火冷却时外加磁场使Ms升高至Ms’，但转变量增加趋势与不加磁场时基本一致。而在相变尚未结束时撤去外加磁场，则相变立即恢复到不加磁场时的状态，并且马氏体最终转变量也不发生变化。
图4 外加磁场对马氏体转变过程的影响
外加磁场影响马氏体相变的原因，主要是外加磁场使具有最大磁饱和强度的马氏体相趋于更稳定。
如图5所示，在磁场中马氏体的自由能降低，而磁场对于非铁磁相奥氏体自由能的影响不大因此两相平衡温度T0升高，Ms点也随之升高。也可认为，外加磁场实际上是用磁能补偿一部分化学驱动力，由于磁力诱发而使马氏体相变在Ms点以上即可发生。这种现象从热力学角度来看与形变诱发马氏体相变很相似。
图5 外加磁场引起Ms点升高的热力学示意图
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06
结束语
通过本期内容的介绍，大家应该对影响Ms点的5个因素都比较清楚了。当然了，定期回顾这些知识点，对于我们理解知识点也会起到有益的作用。
好的，本期内容到此就结束了，欲知后续精彩内容，且看下期分解。
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END
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