合金元素對碳化物轉變的影響

非碳化物形成元素（Cu、Ni、Co、Al、Si等）與碳不形成特殊類型的碳化物，它們只是提高ε-FexC向θ-Fe3C的轉變，而且還會發生滲碳體到其他類型特殊碳化物的轉變。

合金鋼回火時，隨著回火溫度升高或回火時間延長，將發生合金元素在滲碳體和α相之間的重新分配。碳化物形成元素不斷向滲碳體中擴散，而非碳化物形成元素逐漸向α相中富集，從而發生由更穩定碳化物逐漸代替原先不穩定的碳化物，使碳化物的成分和結構都發生變化。合金鋼回火時碳化物轉變的可能順序為：

 ε-碳化物（＜150℃）→滲碳體（150-400℃）→滲碳體（合金化，400-550℃）→特殊碳化物（亞穩）→特殊碳化物（穩定＞500℃）

鋼中能否形成特殊碳化物，取決于所含合金元素的性質和含量、碳或氮的含量以及回火溫度和時間等條件。合金鋼在回火過程中，通常都是滲碳體通過亞穩碳化物再轉變為穩定特殊碳化物。例如，高Cr高碳鋼淬火后，在回火過程中的碳化物轉變過程為：

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

特殊碳化物也是按這兩種機制形成的。

一種為原位轉變，即碳化物形成元素首先在滲碳體中富集，當其濃度超過合金滲碳體的溶解度極限時，滲碳體的點陣就改組特殊碳化物點陣。低鉻鋼中的（Fe,Cr）3C轉變為（Cr，Fe）7C3就屬于這種類型。提高回火溫度會加速碳化物轉變過程。

另一種為單獨形核長大，即直接從α相中析出特殊碳化物，并同時伴有合金滲碳體的溶解。含有碳化物形成元素V、Ti、Nb、Ta等的鋼以及高Cr鋼均屬于這種類型。

例如，1250℃淬火的0.3%C、2.1%V鋼，低于500℃回火時析出合金滲碳體，其中V含量很低。由于固溶V強烈阻止α相繼續分解，此時只有40%左右的碳以滲碳體形式析出，其余60%仍保留在α相中。當回火溫度高于500℃時，從α相中直接析出VC。隨回火溫度進一步升高，VC大量析出，滲碳體大量溶解。回火溫度達700℃時，滲碳體全部溶解，碳化物全部轉化為VC。