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热轧后回火不锈钢的显微镜观测显微组织变化

US 403 不锈钢在 900℃先施以不同程度的热辊轧后，再作 200 至
600℃的回火，以探讨热辊轧对回火显微镜观测显微组织的影响，材料经热辊轧和回火处理后
以 扫描电子显微镜观测显微镜、TEM 做显微镜观测显微组织的观察。
结果显示，本实验材料的显微镜观测显微组织有内含碳化物之回火麻田散铁、条状排列
之δ肥粒铁与少许的残留沃斯田铁。未经热辊轧之试片回火于 500 与 600℃时，析
出之碳化物以 Cr23C6 为主，且在麻田散铁板片之间或麻田散铁与肥粒铁之交界处
呈链状分佈，只有少量位于麻田散铁板片内部，经热辊轧处理后在肥粒铁与麻田
散铁皆有大量的差排，回火于 200℃至 600℃皆未在麻田散铁与肥粒铁之交界处发
现球状 Cr23C6 碳化物，只有在 400℃以下发现煎饼状 Cr7C3 碳化物。
关键词：麻田散铁不锈钢、差排，碳化物

热轧后回火 SUS403 不锈钢的显微镜观测显微组织变化

基于加工性及成型性的考量，麻田散铁系不锈钢均在退火状态下进行切削或
成型加工。随后，为了回复材料之强度和兼顾韧性，会施以淬火及回火处理；不
当的处理会使室温下冲击韧性明显的劣化(其发生回火脆性的温度范围在 475~550
℃之间)。另外，在沃斯田铁化过程中，如处理温度较高，易形成造成强度、延性
降低的粗大晶粒，使随后的淬火、回火处理所得的机械性质改善效果不明显，藉
由回火前的晶粒细化，可提高其机械性质 [1,2]。
麻田散铁不锈钢于各回火温度的变化来自于碳化物自麻田散铁基地析出及残
留沃斯田铁分解。碳化物析出过程并非单一种类，而是随回火温度而变。残留沃
斯田铁在回火 250℃时开始分解。在回火过程中为促进残留沃斯田铁分解，一般採
用二次回火。如此可使残留沃斯田铁易于分解为麻田散铁及碳化物[3]。
Miao[4]指出在 480 和 540℃回火温度时，会形成 Cr23C6 和 Cr7C3 两种碳化物，
Cr23C6 碳化物析出于麻田散铁基底会形成二次硬化。回火于 600℃以上温度，析出
之碳化物以 Cr23C6 为主，且多形成于麻田散铁板条间和麻田散铁与肥粒铁交界。
Tsuzuki[5]认为加工硬化会强化材料内部之沃斯田铁相，并造成平板状麻田散
铁在沃斯田铁内成长困难，因为大部分被导入的差排会成为障碍，阻止相变态介
面滑动，高度形变将大量减少麻田散铁的形成。

SUS403 麻田散铁不锈钢具有良好的机械性质，如经适当加工，可广泛用于工
业界，Wen[1]的先前研究指出 SUS403 麻田散铁不锈钢于回火前先施以热辊轧将会
使材料的硬度、强度、和延韧性或的提昇，其机制是经由晶粒细化的高密度晶界
来阻碍裂缝的传播，惟显微镜观测显微组织中各相及碳化物对机械性质强化的作用仍未了

解，故本实验将材料作不同热辊轧与回火后，分别用 扫描电子显微镜观测显微镜、TEM 观察以探讨显微镜观测显微
组织的变化。

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