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X12钢最重要的强化机制是析出相强化,因此研究X12钢中析出相转变规律具有重要意义。目前的研究主要集中在观察高温析出相的类型。但在实际中由于工件尺寸过大造成内外冷却速度不均匀,故存在自回火现象。因此本文采用维氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜研究X12钢中低温回火下的显微组织和力学性能,并分析了微观析出相的转变规律。研究结果表明,X12钢在400-550℃回火1h时硬度开始下降,在保温4h下硬度值出现了升高这是因为此时马氏体板条中生成了大量碳化物。但在600℃回火时,硬度随回火时间的延长而下降,其原因是此温度下回火时间延长造成铁素体晶粒大量增多。650-700℃回火硬度随着回火温度的升高而下降,长时间保温硬度不变。研究发现,从宏观上观察,X12钢在400-550℃回火时,随着回火时间的延长,马氏体板条宽度变宽,长度变窄,在此温度区域回火,随着保温时间的延长不改变组织结构类型。600℃回火,X12钢组织转变成为回火屈氏体。700℃回火,组织转变为回火索氏体。研究发现,从微观上观察,X12钢在450℃回火只出现针状M3C析出相,500℃开始生成杆状M7C3碳化物,600℃回火依然发现两种碳化物析出相析出在马氏体板条基体中。X12钢在450-600℃回火时,碳化物发生转变。在500-600℃回火,随着回火时间的延长针状碳化物减少速度大于杆状碳化物,回火时间的变化对碳化物类型的转变没有影响。另外还发现回火温度为550℃时,随着回火时间的延长,α相基体上的碳化物消失,而在600℃回火,随着回火时间的延长碳化物开始在α相基体析出,在此温度下一些碳化物发生独立形核现象。回火温度的提高两种碳化物的尺寸都出现减少趋势。回火温度在650℃保温1h时,微观组织中已经没有针状的M3C碳化物,但是还保留有少许杆状M7C3析出相,当保温时间延长到8h时,组织中没有再发现M7C3相,取而代之的是块状的M23C6碳化物和细小球状的MX析出相。700℃回火组织析出相只有MX型析出相和M23C6相。观察到析出相的转变机制是原位生成机制,碳化物具体转变过程如下所示:M3C→M3C+M7C3→M7C3→M7C3+M23C6→M23C6