合金元素對回火轉(zhuǎn)變及性能的影響如下：

1.產(chǎn)生二次硬化

由于合金元素的擴散慢并阻礙碳的擴散,還阻礙碳化物的聚集和長大,因而合金鋼中的碳化物在較高的回火溫度時,仍能保持均勻彌散分布的細小碳化物的顆粒。強碳化物形成元素如Cr、W、Mo、V等,在含量較高及在一定回火溫度下,還將沉淀析出各自的特殊碳化物。如Mo2C、W2C、VC等,析出的碳化物高度彌散分布在馬氏體基體上,并與馬氏體保持共格關系,阻礙位錯運動,使鋼的硬度反而有所提高,這就形成了二次硬化。鋼的硬度不僅不降低,反而再次提高。

在合金鋼中,當含有W、Mo、Ti、V、Si等,它們一般都推遲a相的回復與再結(jié)晶和碳化物的聚集,從而可抑制鋼的硬度、強度的降低。

2.提高淬火鋼的回火穩(wěn)定性（耐回火性）

由于合金元素阻礙馬氏體分解和碳化物聚集長大過程,使回火的硬度降低過程變緩,從而提高鋼的回火穩(wěn)定性。由于合金鋼的回火穩(wěn)定性比碳鋼高,若要得到相同的回火硬度時,則合金鋼的回火溫度就比同樣含碳量的碳鋼要高,回火時間也長。而當回火溫度相同時,合金鋼的強度、硬度都比碳鋼高。

3.回火時產(chǎn)生第二類回火脆性

在合金鋼中,除了有低溫回火脆性外,在含有Cr、Ni、Mn等元素的鋼中,在550~650℃回火后,又出現(xiàn)了沖擊值的降低(如圖8),稱為高溫回火脆性或第二類回火脆性。此高溫回火脆性為可逆回火脆性，或第二類回火脆性。產(chǎn)生這類回火脆性的原因,一般認為是由于錫、磷、銻、砷等有害元素沿奧氏體晶界偏聚,減弱了晶界上原子間的結(jié)合力所致。

4.解釋下列現(xiàn)象：

（1）在相同含碳量情況下，除了含Ni和Mn的合金鋼外，大多數(shù)合金鋼的熱處理加熱溫度都比碳鋼高；

答：在相同含碳量情況下，除了含Ni和Mn的合金鋼外，大多數(shù)合金鋼的熱處理加熱溫度都比碳鋼高，其主要原因是合金元素的加入而改變了碳在鋼中的擴散速度所致。非碳化物形成元素如Ni、Co,可降低碳在奧氏體中的擴散激活能,增加奧氏體形成速度。相反,強碳化物形成元素如v、Ti、w、Mo等,與碳有較大的親合力,增加碳在奧氏體中的擴散激活能,強烈地減緩碳在鋼中的擴散,大大減慢了奧氏體化的過程。

奧氏體形成后,尚未固溶的各種類型的碳化物,其穩(wěn)定性各不相同。穩(wěn)定性高的碳化物,要使之完全分解和固溶于奧氏體中,需要進一步提高加熱溫度,這類合金元素將使奧氏體化的時間增長。

合金鋼中奧氏體化過程還包括均勻化的過程。它不但需要碳的擴散,而且合金元素也必需要擴散。但合金元素的擴散速度很慢,即使在1000℃的高溫下,也僅是碳擴散速度的萬分之幾或干分之幾。因此,合金鋼的奧氏體成分均勻化比碳鋼更緩慢。以保證合金元素溶入奧氏體并使之均勻化,從而充分發(fā)揮合金元素的作用。

（2）        在相同含碳量情況下，含碳化物形成元素的合金鋼比碳鋼具有較高的回火穩(wěn)定性；

答：當溫度超過150℃以后,強碳化物形成元素可阻礙碳的擴散,因而提高了馬氏體分解溫度。與碳鋼相比,合金鋼中的殘余奧氏體要在更高的回火溫度才能轉(zhuǎn)變。在高合金鋼中殘余奧氏體十分穩(wěn)定,甚至加熱到500~600℃并保溫一段時間仍不分解。合金元素的擴散慢并阻礙碳的擴散,阻礙了碳化物的聚集和長大，使回火的硬度降低過程變緩,從而提高鋼的回火穩(wěn)定性。由于合金鋼的回火穩(wěn)定性比碳鋼高,若要得到相同的回火硬度時,則合金鋼的回火溫度就比同樣含碳量的碳鋼要高,回火時間也長。而當回火溫度相同時,合金鋼的強度、硬度都比碳鋼高。

（3）        含碳量≥0.40%、含鉻12%的鉻鋼屬于過共析鋼，而含碳1.5%、含鉻12%的鋼屬于萊氏體鋼；

答：由于合金元素加入后顯著改變了S點的位置，使它向碳含量減少的方向移動。所以含碳量≥0.40%、含鉻12%的鉻鋼屬于過共析鋼，而含碳1.5%、含鉻12%的鋼屬于萊氏體鋼

（4）        高速鋼在熱鍛或熱軋后，經(jīng)空冷獲得馬氏體組織。

答：由于鋼中含有大量的合金元素，高速鋼的過冷奧氏體非常穩(wěn)定，因而鋼的淬透性很高。對于中、小型刃具在熱鍛或熱軋后，經(jīng)空冷可獲得馬氏體組織。