钢中残余奥氏体为什么导致零件失效及如何影响性能？

　　淬火后不转变奥氏体称为残余奥氏体（RA）。因此，当钢没有淬火到Mf（或马氏体光洁度）温度时，就会出现残余奥氏体；也就是说，温度没有低到足以形成100%的马氏体。

　　图残余奥氏体（白色）与马氏体混合组织

　　残奥如何影响焊缝吸氢

　　每个样品通过气态充入99.9%纯氢，用热脱附分析观察了氢的捕集和脱附行为。采用热脱附分析方法，研究了外加塑性应变和降温对双相钢（12vol-%残余奥氏体）的影响。

　　残奥影响钢的尺寸稳定性？

　　马氏体是一种体心四方结构，其体积比它所取代的面心立方奥氏体大。

　　如果足够大，这种尺寸变化可能更显著，在严重情况下，甚至导致裂纹萌生。

　　残余奥氏体是工具和模具工业中极不理想的组分。残余奥氏体被认为是导致过早失效的主要原因。

　　虽然影响模具应用的一些相同的机制也会影响齿轮，但有一些重要差异。齿轮通常由表面硬化钢制成，具有较高的冲击强度。

　　当金属构件的表面承受反复的循环荷载时，就会发生剥落。裂纹形成并发展，直到表面的一小部分松动，损坏表面并向系统添加碎屑。

　　残奥是否影响零件性能？

　　由于残余奥氏体存在于其正常温度范围之外，它是亚稳的。这意味着当有机会时，它将从奥氏体转变为马氏体。此外，伴随着这种转变体积变大，并在零部件中引起较大的内应力，通常表现为诱发裂纹。

　　对于任何给定的应用，机械性能都会受到较高比例残余奥氏体含量的影响。

　　西班牙科研人员CarlosGarca-Mateo和FranciscaG.Caballero对具有贝氏体组织的高碳、富硅钢力学性能进行了试验，获得了前所未有的拉伸性能，这在贝氏体钢中是前所未有的。

　　研究表明，在奥氏体具有机械稳定性的理想情况，总延伸率为4.6-29%，强度高达2.2GPa。强度主要受细晶铁素体板条厚度及其位错密度的控制。

　　残奥影响疲劳和冲击性能？

　　这里必须指出，残奥对钢的疲劳行为的影响很复杂。在高周疲劳和低周疲劳中表现截然相反。增强低周疲劳，不利于高周疲劳。它在二者之间是如何转变的呢？值得广大读者思考和研究。

　　钢的冲击强度随奥氏体含量的增加而增加。更高的冲击强度可以提供额外的保护，防止开裂，反过来，有助于防止此类问题，如剥落。

　　图残余奥氏体与性能关系

　　首先，残余奥氏体固有的延展性有助于延缓裂纹扩展，因为裂纹形成时尖端会钝化。

　　残奥如何影响钢的接触疲劳？

　　对一个齿轮进行的详细检验，发现在试验过程中约50%的初始残余奥氏体转变为马氏体。相变是应力或应变诱发和驱动的，仅限于表面10μm厚的薄层。

　　高性能齿轮经过表面硬化处理，以增加表面层的硬度，从而提高表面接触疲劳的抗力。

　　此外，后续热处理也用于产生回火马氏体组织和一些残余奥氏体。齿轮应用中的许多标准热处理要求残余奥氏体在15-20%的范围内。

　　一般来说，残余奥氏体对疲劳的影响并不完全清楚。Zaccone等人指出，高含量的残余奥氏体增加了低至中循环范围内弯曲疲劳强度，但降低了高循环状态下的疲劳强度。

　　认为残余奥氏体在靠近表面的薄层中由应力诱导转变为马氏体是获得较好的抗点蚀疲劳性能的原因。

　　[1]CarlosGarca-MateoandFranciscaG.Caballero.TheRoleofRetainedAusteniteonTensilePropertiesofSteelswithBainiticMicrostructures.MaterialsTransactions,Vol.46,No.8(2005)pp.1839to1846.

　　[3]BYY.D.PARK,I.S.MAROEF,A.LANDAU,ANDD.L.OLSON.RetainedAusteniteasaHydrogenTrapinSteelWelds.Hydrogentrappingisinvestigatedasameansofimprovingresistancetohydrogen-assistedcrackinginHSLAsteels.WELDINGJOURNAL.