钢中残余奥氏体的优缺点

　　热处理是改变钢材组织性能的有效手段。通过高温加热和急速冷却的淬火过程，能使钢材的微观组织由奥氏体转变为马氏体。可是淬火过程并不能完全将奥氏体转变成马氏体，仍有一定量的残余奥氏体遗留下来，通常以A′r表示。钢中A′r的多少对钢的性能有着重要的影响．当A′r量大于10％以上时会显著降低滚动轴承及齿轮的接触疲劳寿命，特别是对工具钢，A′r量Z好不要超过5％，否则会显著降低其耐磨寿命。然而有时少量的A′r存在对提高钢的整体强韧性又是有好处的，这主要是因为马氏体间的A′r以薄膜状存在，能够缓解应力集中，阻止裂纹源的产生和扩展。但A′r量和钢材性能之间的定量关系却很难确定。
　　钢中A′r的多少随合金元素含量的增加及碳含量的增加而增加，且与淬火时的冷却速度有很大的关系。淬火时，冷却速度快，A′r量少，反之A′r量则多。就油淬与水淬而言，由于油淬冷却速度相对较慢，所以其A′r量经水淬的多。
　　一般而言，A′r的多少与Ms点以下区域里的冷却速度有很大关系。在Ms点以下缓慢冷却时，过冷的奥氏体会发生稳定化，难以向马氏体转变，A′r量多，钢的硬度降低。以水作冷却剂时，钢在Ms点以下区域冷速较快，奥氏体不易稳定化；A′r量少，与油淬相比，钢的硬度高。
　　另外，过冷的奥氏体受到相变应力作用时还会向马氏体转变。由于以水淬火时，钢在Ms点以下区域的冷却速度较快，使马氏体化速度快，与此相对应的相变应力就增加，又促进了过冷奥氏体向马氏体的转变，因此以水淬火时，钢材中的A′r量比油淬火时的少。就同一工件而言，由于心部和表层的冷却速度存在着差异，心部冷却速度慢，而且相变应力也较小，所以其A′r比表层的多。
　　众所周知，钢材淬火时，若在Ms点以下区域缓慢冷却，显微组织中A′r量就多。而A′r是一种软质相，能较好地吸收淬火时产生的相变应力，阻止淬火裂纹的产生及扩展，故能有效地防止淬火开裂现象的发生。所以说，水淬比油淬产生淬火开裂现象的几率大。
　　分级淬火、热油淬火以及等温淬火时，由于在Ms点以下区域均是缓慢冷却，A′r量多，所以均不易产生淬火开裂现象。
　　一般而言，碳索结构钢和碳素工具钢淬火后，组织中的A′r为12％～15％，合金工具钢可达20％左右，而高碳高合金工具钢淬火后，A′r量可达30％左右。尤其是象高锰钢和奥氏体不锈钢通过固溶化热处理后，奥氏体完全不向马氏体转变，钢中的组织全部都是奥氏体，即A′r量为100%。
　　A′r量越多，钢材的淬火硬度就越低，同时还会降低工模具的切削性能，一般通过冷处理及深冷处理（-130℃以下的冷处理）促使A′r向马氏体转变，提高钢的硬度及耐磨性能。
　　将含有A′r的钢冷到零度以下直至-70～-80℃时，会有一部分A′r转变成马氏体，但大约有5％左右的A′r仍稳定地存在于钢中，即使受到外部应力的作用也不易发生转变。由于它的存在起到释放应力的作用，在齿轮转动中能够改善轮齿间的接触状态，提高抗点蚀能力；在滚动轴承转动中，也能改善滚子与滚道间的接触状态，显著提高其疲劳寿命。
　　一般工模具，特别是切削刀具也要进行冷处理，甚至深冷处理，尽量减小钢材组织中的A′r量，提高工模具的耐磨性能，当含有较多的A′r的钢，在进行磨削加工时，受到磨削热的作用，也会发生马氏体化转变，有时甚至出现磨削开裂倾向。量具中含有A′r时，会发生时效变形而影响其尺寸精度，特别是在寒冷地带还会发生时效开裂现象。渗碳零部件等进行化学热处理时，由于表面含碳量较高，淬火时表面有较多的A′r存在，不耐磨。而且，A′r又是非磁性的，磨削加工时，磁盘不易吸住它，又会给磨削加工带来困难。所以说，对于不同的钢材，不同的零部件要根据相应的技术要求，进行适当处理以改变钢材组织中的A′r量。