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回火马氏体具有较高的强度和良好的韧性。但是当回火温度提高到250～450C范围时，钢的冲击韧性出现明显下降，此种脆性现象通常称为回火马氏体脆性。当钢中加入1.5％以上的硅时，使回火马氏体脆性区温度范围延迟到350～550℃。回火马氏体脆化的原因往往是几种因素复合作用的结果。磷、氮等杂质元素在晶界偏聚和碳化物沉淀是导致回火马氏体脆化的主要因素。当加热到奥氏体化温度以上，钢中的磷、氮等杂质元素沿奥氏体晶界偏聚，从而减弱了晶界结合强度。在回火过程中，钢中e—Fe2C转变形成Fe3C片状碳化物，并优先在晶界处沉淀。在受力条件下产生应力集中，并导致裂纹的形核和迅速扩展。在低合金超高强度钢中含磷0.004％以上，由于磷在晶界偏聚，只要在回火时有Fe3C渗碳体沉淀发生，就必定诱发产生回火马氏体脆性。如果钢中有残留奥氏体，在回火过程中残留奥氏体发生碳化物沉淀，残留奥氏体内的碳含量减少，其稳定性降低，随即转变形成板条间脆性马氏体，在外力作用下，就会产生解理或准解理断裂，使钢的韧性降低。

低合金超高强度钢采用等温淬火热处理，获得下贝氏体或下贝氏体和回火马氏体的混合组织是改善钢的韧性的有效途径。40CrNi2Mo.钢采用320℃等温淬火工艺，明显改善了钢的韧性。与淬火加低温回火钢的性能相比，其强度稍有降低，而冲击韧性提高34％，断裂韧性提高10％。

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