含铬热加工工具钢的微观组织和力学性能由其成分和热处理工艺决定，就X38CrMoV5-1而言，它的热处理工艺一般包括淬火和回火。奥地利研究人员通过膨胀测定法和原子探针层析技术（APT），对热加工工具钢X38CrMoV5-1在连续加热至回火温度过程中微观组织的形成进行观察，重点研究了残留奥氏体的分解（第二阶段）和碳化物的形成（第三和第四阶段）。首先，研究人员将试样加热至400℃、500℃和610℃，然后在610℃时保压600秒，采用膨胀测定法和原子探针层析技术观察回火反应。结果显示，在450℃至550℃区间，试样内部发生明显反应，过渡型碳化物转变为M3C型碳化物。原子探针结果证明了第二阶段的存在，表明在冷却过程中生成了新的马氏体。通过原子探针层析技术，回火初期试样微观结构中纳米级残留奥氏体薄层的形成过程得到显现。呈片状分布的合金碳化物在片状层面析出，引起残留奥氏体中碳含量减少。随着合金碳化物的析出，残留奥氏体开始分解为铁素体和碳化铁。Cr7C3合金碳化物在碳化铁/α界面间的形成过程同样可通过原子探针层析技术得到显现。所有小颗粒的碳化铁中均发生了前面的铬富集，而在大颗粒中只有外壳附近的碳化铁发生了铬富集。与基体内部形成的碳化物相比，残留奥氏体形成的碳化物中碳含量更高，这说明合金碳化物在残留奥氏体中的转变速度更快。

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