合金元素对碳化物转变的影响

非碳化物形成元素（Cu、Ni、Co、Al、Si等）与碳不形成特殊类型的碳化物，它们只是提高ε-FexC向θ-Fe3C的转变，而且还会发生渗碳体到其他类型特殊碳化物的转变。

合金钢回火时，随着回火温度升高或回火时间延长，将发生合金元素在渗碳体和α相之间的重新分配。碳化物形成元素不断向渗碳体中扩散，而非碳化物形成元素逐渐向α相中富集，从而发生由更稳定碳化物逐渐代替原先不稳定的碳化物，使碳化物的成分和结构都发生变化。合金钢回火时碳化物转变的可能顺序为：

 ε-碳化物（＜150℃）→渗碳体（150-400℃）→渗碳体（合金化，400-550℃）→特殊碳化物（亚稳）→特殊碳化物（稳定＞500℃）

钢中能否形成特殊碳化物，取决于所含合金元素的性质和含量、碳或氮的含量以及回火温度和时间等条件。合金钢在回火过程中，通常都是渗碳体通过亚稳碳化物再转变为稳定特殊碳化物。例如，高Cr高碳钢淬火后，在回火过程中的碳化物转变过程为：

 （Fe，Cr）3C→（（Fe，Cr）3C）+（Cr,Fe）7C3→（Cr,Fe）7C3+（Cr，Fe）23C6→（Cr，Fe）23C6

特殊碳化物也是按这两种机制形成的。

一种为原位转变，即碳化物形成元素首先在渗碳体中富集，当其浓度超过合金渗碳体的溶解度极限时，渗碳体的点阵就改组特殊碳化物点阵。低铬钢中的（Fe,Cr）3C转变为（Cr，Fe）7C3就属于这种类型。提高回火温度会加速碳化物转变过程。

另一种为单独形核长大，即直接从α相中析出特殊碳化物，并同时伴有合金渗碳体的溶解。含有碳化物形成元素V、Ti、Nb、Ta等的钢以及高Cr钢均属于这种类型。

例如，1250℃淬火的0.3%C、2.1%V钢，低于500℃回火时析出合金渗碳体，其中V含量很低。由于固溶V强烈阻止α相继续分解，此时只有40%左右的碳以渗碳体形式析出，其余60%仍保留在α相中。当回火温度高于500℃时，从α相中直接析出VC。随回火温度进一步升高，VC大量析出，渗碳体大量溶解。回火温度达700℃时，渗碳体全部溶解，碳化物全部转化为VC。