上述现象可作如下分析：从饱和的口固溶体中析出碳化物是在较低的温度下进行的，所以这种碳化物的长大主要靠周围的碳原子，因此在不锈钢厚壁管周围附近的固溶体浓度很快降低，而远离碳化物的固溶体碳浓度基本不变．这时的组织是由析出的高碳相（碳化物），其周围的贫碳固溶体(浓度为C')，及未转变的固溶体(浓度为C)所组成．这一阶段的回火转变过程主要是不断形成新的碳化物，同时使周围的固溶体贫化．这种析如物与固溶体（马氏体）保持一定的共格关系，由于马氏体分解温度较低，原子扩散困难，故厚壁不锈钢管不易得到碳原子的补充，已形成的碳化物很难长大。这时的组织虽仍处于亚稳定状态，有进一步向稳定状态转变的趋势，但这种转变的速度极慢，这就是在一定回火温度下，马氏体的含碳量迅速降低到一定程度，而在此后的保温过程中变化就不十分显著的原因。

不难理解，在这一阶段析出的碳化物是高度滁散的、很细很薄的片，在显微镜下，甚至在电子显微镜下都不易观察出来，但由于这种厚壁不锈钢管碳化物在马氏体片上的析出，使马氏体更易受到腐蚀，因此在相同的蚀显条件下，它就容易发黑．这种马氏体称为回火马氏体，图14-5为同一试样的淬火马氏体与回火马氏体的显微图片．

回火第一阶段不锈钢厚壁管析出的碳化物，不论其晶格类型或化学成分，均与平衡的Fe3C不同，X射线分析的结果表明：其结构为￡相型（即为密积六方点阵），因为这个碳化的化学成分没有确定，故用FexC来表示，它是一种与母相保持共格关系的细小的亚稳定碳化物相。