片状马氏体经低温回火（150-250摄氏度）后，得到回火马氏体。它具有针状特征。
低温回火(150-250℃) 所得到的组织是回火马氏体,其性能是:具有高的硬度(HRC58-64)和高的耐磨性,因内应力有所降低,故韧性有所提高.这种回火方法主要用于刃具,量具,拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件.
钢淬火后的组织是马氏体及少量残余奥氏体,它们都是不稳定的组织,都有向稳定的组织(铁素没绝渗体和 渗碳体两相混合物)转变的倾向.但在室温下,原子活动能力很差,这种转变速度极慢.随着回火温度的升高,原子活动能力加强,组织转变便以较快的速度进行. 由于组织的变化,钢的性能也发生相应的变化.
按回火温度的不同,回火时淬火钢的组织转变可分为四个阶段.
1. 80-200℃马氏体分解,当钢加热到约80℃时,其内部原子活动能力有所增加,马氏体中的过饱和碳开始逐步以碳化物的形式析出,马氏体中碳的过饱和程度不断降低,同时,晶格畸变程度也减弱,内应力有所降低.
这种出过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物所组成的组织,称为回火马氏体.
2. 200-300℃残余奥氏体分解,当钢加热温度超过200℃时,马氏体继续分解,同时,残余奥氏体也开始分解,转变为下贝氏体或回火马氏体,到300℃时,残余奥氏体的分解基本结束.
3. 300-400℃渗碳体的形成,钢在回火的这一阶段,从过饱和固溶体中析出的碳化物转变为颗粒状的渗碳体(Fe3C).当温度达到400℃时,α固溶体中过饱和的碳已基本完全析出,α-Fe晶格恢复正常,由过饱和固溶体转变为铁素体.钢的内应力基本清除.
4. 400℃以上渗碳体的聚集长大,在第三阶段宏衡结束时,钢内形成了细粒状渗碳体均匀分布在铁素体枯脊基体上的两相混合物,随着回火温度的升高,渗碳体颗粒不断聚集 而长大.根据混合物中渗碳体颗粒大小,可将回火组织分为二种:400-500℃内形成的组织,渗碳体颗粒很细小,称为回火屈氏体.温度升高到 500-600℃时,得到细小的粒状渗碳体和铁素体的机械混合物,称为回火索氏体.
