本項工作來自西安建筑科技大學胡書茂, 鄒德寧等老師。論文題目“時效硬化不銹鋼中析出相的數值模擬和實驗研究”發表在鑄造技術期刊2017年第38卷4期第829-831頁。
馬氏體時效硬化不銹鋼屬于 Fe-Cr-Ni 基超低碳高合金高強度不銹鋼，該類不銹鋼結合了馬氏體時效鋼和馬氏體沉淀硬化不銹鋼二者的優點，它使馬氏體時效鋼具有不銹性，也克服了馬氏體沉淀硬化不銹鋼耐蝕性差、 不易焊接等缺點，在航空、航天、核工業等領域有一定應用。作者利用Thermo-calc軟件強大的相圖計算功能對材料的析出相類型和析出規律進行了預測，后通過XRD衍射分析儀和透射電子顯微鏡對材料的析出相進行觀察分析，驗證了計算的準確性。作者首先計算了析出相與固溶溫度和時效溫度之間的存在的關系。如下圖，得到了固溶處理過程中，有兩種析出相析出；固溶溫度為800℃時，基體為奧氏體，ε-Cu相含量為1.35%，Nb的碳化物含量為0.27%；隨固溶溫度升高，ε-Cu相和Nb的碳化物會逐漸溶解于奧氏體中，其中ε-Cu相在1156℃下完全溶解，Nb的碳化物在906℃時完全溶解；時效熱處理過程中，基體組織為馬氏體和少量殘余奧氏體；時效溫度變化，基體組織含量也會發生變化，逆變奧氏體自450℃開始出現，析出相主要為ε-Cu相、M23C6和SIGMA相。
作者通過XRD物相分析的手段驗證了計算結果，如下圖，材料基體組織為馬氏體，無第二相析出；經固溶+時效后材料中有逆變奧氏體、Nb 的碳化物和ε-Cu 相析出，與熱力學計算結果一致。
作者繼續計算了析出相的元素組成與溫度之間的關系和富Cu相尺寸與時效時間之間的關系，然后通過相應的試驗驗證了計算結果，如下圖，發現計算結果與試驗結果有很好的符合性。
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參考文獻：胡書茂, 鄒德寧, 張艷, 等. 時效硬化不銹鋼中析出相的數值模擬和實驗研究[J]. 鑄造技術, 2017, 38(4): 829-831.
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