粒狀碳化物通過熱處理改善低溫力學性能
鎳不與碳發生作用，全部溶入固溶體中，.從而增強了它的韌化作用。鎳不僅能降低奧氏體相變溫度，而還能使鋼的共析點的含碳域降低，因此，與同樣含碳量的碳鋼相比較，鐵素體的數量減少，晶粒細小，同時，珠光體的數量增多，珠光體的含碳量也較低。
研究衷明.鎳能夠提高鋼的低溫韌性的主要原因是由于含鎳鋼在低溫時的可動位錯比較多滑移比較容易進行。磷是能使鋼的低溫韌性下降的主要雜質元素，其含量在低溫用鋼中必須嚴格加以控制。
組織結構對鋼的低溫性能的影響鋼的顯微組織的形貌、分布和大小是決定鋼的低 溫韌性的重要因素。通過適當的熱處理改變鋼的組織特征，可以改善鋼的低溫力學性能。
試驗研究證明，細小的粒狀碳化物比片狀碳化物的低溫力學性能（特別是低溫沖擊韌 一 性）要好。對片狀碳化物來說，片距越大，片層越厚，則鋼的低溫韌性越差。
調質處理是得到鐵素體粒狀碳化物組織的通用方法.可改善鋼的低溫韌性。但是，隨著凹火溫度的升.粒狀碳化物會聚集長大，當碳化物長大到一定尺寸時，就會使鋼的低溫 韌性降低。因此，必須嚴格控制調質處理時的回火溫度。火是低溫鋼常用的熱處理方法。隨著鋼中合金元素含量的增多，正火溫度也應相應升高。低溫鋼一般不采用退火處理，因為鋼的退火組織比正火組織粗大，其性能也比正火和調質處理鋼的性能差。
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