本项工作来自西安建筑科技大学胡书茂, 邹德宁等老师。论文题目“时效硬化不锈钢中析出相的数值模拟和实验研究”发表在铸造技术期刊2017年第38卷4期第829-831页。
马氏体时效硬化不锈钢属于 Fe-Cr-Ni 基超低碳高合金高强度不锈钢，该类不锈钢结合了马氏体时效钢和马氏体沉淀硬化不锈钢二者的优点，它使马氏体时效钢具有不锈性，也克服了马氏体沉淀硬化不锈钢耐蚀性差、 不易焊接等缺点，在航空、航天、核工业等领域有一定应用。作者利用Thermo-calc软件强大的相图计算功能对材料的析出相类型和析出规律进行了预测，后通过XRD衍射分析仪和透射电子显微镜对材料的析出相进行观察分析，验证了计算的准确性。作者首先计算了析出相与固溶温度和时效温度之间的存在的关系。如下图，得到了固溶处理过程中，有两种析出相析出；固溶温度为800℃时，基体为奥氏体，ε-Cu相含量为1.35%，Nb的碳化物含量为0.27%；随固溶温度升高，ε-Cu相和Nb的碳化物会逐渐溶解于奥氏体中，其中ε-Cu相在1156℃下完全溶解，Nb的碳化物在906℃时完全溶解；时效热处理过程中，基体组织为马氏体和少量残余奥氏体；时效温度变化，基体组织含量也会发生变化，逆变奥氏体自450℃开始出现，析出相主要为ε-Cu相、M23C6和SIGMA相。
作者通过XRD物相分析的手段验证了计算结果，如下图，材料基体组织为马氏体，无第二相析出；经固溶+时效后材料中有逆变奥氏体、Nb 的碳化物和ε-Cu 相析出，与热力学计算结果一致。
作者继续计算了析出相的元素组成与温度之间的关系和富Cu相尺寸与时效时间之间的关系，然后通过相应的试验验证了计算结果，如下图，发现计算结果与试验结果有很好的符合性。
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参考文献：胡书茂, 邹德宁, 张艳, 等. 时效硬化不锈钢中析出相的数值模拟和实验研究[J]. 铸造技术, 2017, 38(4): 829-831.
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