金属热处理

作者：周桐, 邢磊, 姚柯, 张宇轩, 李一鸣, 王海燕

单位：内蒙古科技大学 材料科学与工程学院, 内蒙古 包头 014010

关键词：马氏体时效钢,时效,碳含量,(Nb,Mo)C,力学性能

基金：国家自然科学基金(52161008,52361012);中央引导地方科技发展基金(2022ZY0072);内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(2023QNJS006);阳江市合金材料与五金刀剪重点产业人才振兴计划专项基金(RCZX2022020)

以不同碳含量(0.01%C和0.14%C)的Fe-Ni-Al马氏体时效钢作为研究对象,通过固溶和等温时效试验,利用光学显微镜、场发射扫描电镜、场发射透射电镜研究了碳含量对等温时效过程中Fe-Ni-Al马氏体时效钢显微组织的影响,并利用维氏硬度计和电子万能试验机测试了等温时效过程中的硬度和拉伸性能变化规律。结果表明,经900 ℃固溶处理后,当碳含量由0.01%提升至0.14%时,马氏体组织相变驱动力增加使其形核率增加,同时碳含量的提升产生较多的未溶碳化物,对晶界起到钉扎效应,使试验钢中淬火马氏体宽度细化0.2 μm。经500 ℃时效处理后,两种试验钢中的碳化物均为(Nb,Mo)C,碳含量的提升可以提高试验钢在时效过程中析出碳化物的形核率。当时效时间由1 h增加至4 h时,0.01%C钢和0.14%C钢中析出碳化物平均尺寸分别增加4.99和5.82 nm,且时效4 h后的0.14%C钢中形成了大量弥散分布的碳化物。碳含量的提升可使试验钢的硬度提高约18 HV10,抗拉强度提高177 MPa。

来源：2025年第7期

《金属热处理》期刊编辑部

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