（1）二次碳化物的析出

铬系白口铸铁是指含Cr2%~28%的合金白口铸铁，在铸态冷却过程中，其基体相（奥氏体及其转变产物）过饱和地溶解了合金元素及碳元素，因而在能量上处于不稳定状态，在以后热处理加热过程中，随着加热温度的升高，碳及合金元素的扩散能力逐渐增加，必然导致二次碳化物的析出，如图，Cr-Mo-Cu白口铸铁膨胀曲线上第一个一台所示，此处加热温度为480~510℃，该温度即为二次碳化物析出温度。

二次碳化物开始析出时，在基体上形成细小的、高度弥散的颗粒状碳化物。随着加热温度升高，保温时间延长，在二次碳化物继续析出的同时，已析出的二次碳化物开始聚集和长大，形成条状，块状和针状二次碳化物。

 

二次碳化物的析出，将使此时的奥氏体中合金元素及碳元素含量降低，并相应地提高了马氏体转变开始温度M_s及马氏体转变张了温度M_f，从而有利于在随后冷却过程中增加马氏体数量和减少残余奥氏体量。同时，奥氏体中合金元素含量的降低了导致铬系白口铸铁的奥氏体转变曲线的左移，也就是说，二次碳化物的析出，将导致铬系白口铸铁淬透性的降低。

（2）碳及合金元素的溶解度升高

上述二次碳化物的析出仅是铬系白口铸铁在热处理加热过程中相变问题的一个方面。另一个方面是，当加热温度超过其共析转变温度时，随着加热温度的升高，奥氏体中碳及合金元素的溶解度也将随之升高，这将导致已析出二次碳化物重新溶入奥氏体中，使奥氏体中碳及合金元素溶解量增高，从而导致铬系白口铸铁的淬透性培养高和马氏体转变开始温度M_s及马氏体转变终了温度M_f的下降。

铬系白口铸铁热处理加热过程中二次碳化物的析出和溶入，这质上是改变了奥氏体中合金元素含量，从而影响其淬透性，同是也影响其热处理转变产物的成分，因此，对铬系白口铸铁热处理过程起着支配作用。

通过高温金相显微镜对Cr-Mo-Cu白口铸铁加热过程的连续观察分析，在二次碳化物开始析出的温度至共析转变渐度之是，是单纯的二次碳化物析出过程，并伴随着聚集长大，而在共析转变温度以上，则二次碳化物析出和溶入这两个过程就同时进行，在共析转变温度至某一温度之间，奥氏体仍处于过饱状态，二次碳化物析出速度仍然超过其溶入速度，在此温度区间加热，二次碳化物仍以析出为主，而在某一温度以上时，二次碳化物溶入速度则要超过其析出速度，在此温度以上加热时，二次碳化物则以溶入为主。因此，若加热温度选择较低，处于二次碳化物析出为主的温主区间。二次碳化物较多，并弥散分布在奥氏体中，使奥氏体的有效晶粒度大大减小，以至在随后的冷却过程中所形成的马氏体呈隐针状。同时由于奥氏体中碳及合金元素的含量低，所转变的马氏体中含碳量也较低，残余奥氏体数量较少；反之，若析出的二次碳化物较少，则所转变的马氏体呈粗针状，其含碳量较高，并且残余奥氏体量也较多。因此，铬系白口铸铁热处理过程中加热温度的选择，实质上取决于二次碳化物的析出与溶入速度，以决定其淬火态组织与力学性能，并且影响其淬透性。关于淬火加热温度对高铬铸铁硬度的影响如图所示。

 

 

它表明，淬火加热温度对硬度的影响大，对每一个冷却速度来讲，硬度-加热温度曲线都出现峰值。峰值点对应的温度就是每个冷却速度最佳的加热温度。不同的冷却速度，其最佳的加热温度不同，冷却速度愈慢，其最佳加热温度愈高。可以说，最佳淬火加热温度是冷却速度的函数，以上规律也是由于二次碳化物的析出规律所决定的。如果最佳淬火加热温度被理解为在这个温度下进行淬火，则冷至室温时析出的二次碳化物数量最为合适，这样，既保证了奥氏体全部转变为马氏体，又保证了马氏体含有合适的含碳量。