金属热处理

作者：王英虎, 郑淮北, 刘庭耀, 宋令玺, 白青青

单位：1.成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司, 四川 成都 610000;；2.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室, 辽宁 鞍山 114009

关键词：53Cr21Mn9Ni4N耐热钢,固溶处理,碳化物,凝固模式,相图计算

利用FactSage软件中的FSstel数据库对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的相图进行计算,分析了氮元素对凝固及冷却过程中相变及析出相的影响,得到了53Cr21Mn9Ni4N耐热钢平衡凝固及冷却相变路径图,并用OM、SEM、XRD、EDS等对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶3、10、20、40和60 min后的显微组织及碳化物演变规律进行了研究。结果表明,53Cr21Mn9Ni4N耐热钢由1600 ℃平衡冷却至300 ℃的过程中完整的平衡相变路径为:液相+气体→液相→液相+δ铁素体→液相+δ铁素体+奥氏体→液相+奥氏体→奥氏体→奥氏体+M23C6→奥氏体+M2(C,N)+M23C6→奥氏体+M2(C,N)+M23C6+α铁素体→奥氏体+M2(C,N)+M23C6+α铁素体+σ相。M23C6的析出温度随着氮含量的增加而降低,M2(C,N)的析出物温度随着氮含量的增加而升高,M23C6会因M2(C,N)的析出受到抑制。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的铸态组织非常不均匀,奥氏体呈树枝晶状生长,枝晶间析出大量层片状碳化物。随着固溶时间的增加,分布在枝晶间的层片状碳化物逐渐变成块状及短棒状,碳化物的数量逐渐减少,粗壮的树枝晶也逐渐变得细小。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶后的组织及碳化物均得到明显改善。

来源：2022年第4期

《金属热处理》期刊编辑部

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