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显微镜观察激光加热钢材冷却自淬后的显微结构

三种钢材之热轧延状态经激光表面硬化处
理所得硬化层的金相显微组织，

由于钢材表面受到激光加热到高温，瞬间达到奥氏体化温度后，当激光
停止时，受到钢材自身冷却之自淬作用，所以立即变
态为马氏体组织。

可观察到三种钢材的显微组织均呈现叶片状或羽毛状的马氏体组织。

此乃钢材中所含之碳原子，当钢材升温至奥氏体化温度后
急冷时，碳原子来不及扩散以形成渗碳体，因而得
到一种过饱和状态的体心正方（BCT）晶格，

其显微组织呈叶片状或羽毛状的不规则排列，即为马氏体
组织。马氏体组织的长方形程度随着钢材的含碳量
而改变，叶片状或羽毛状的马氏体组织特征是其内
部具有1x1015/m 到1x1616/m 的高密度差排

三种钢材经调质热处理后再施以激光表面
硬化处理所得之硬化层金相显微组织，仍然呈现叶片
状或羽毛状的马氏体组织。由此可知，

对AISI 1045、AISI 4140及AISI 4340三种不同的钢材而言，不
论其原有组织为热轧延状态抑或调质热处理状态，当
施以激光表面硬化处理之后，都会变态成为马氏体组织