提出了一種新型多尺度碳氮化物強(qiáng)化馬氏體耐熱鋼的組織模型。首先,通過降C和去除Mo、B的成分設(shè)計原則,分別抑制M 23 C 6長大動力學(xué),進(jìn)而降低其粗化速率;抑制(Fe,Cr)2Mo型Laves相的形成,進(jìn)而降低M 2X型Laves相的粗化速率;減少硼化物脆性相的生成等,以優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)。其次,通過改進(jìn)形變誘導(dǎo)析出+熱處理的方法,最終獲得尺度主要分布在50 nm以下和100~200 nm這兩個范圍內(nèi)的形狀多樣的碳氮化物析出相。本工作研制的新型碳氮化物強(qiáng)化馬氏體耐熱鋼由于含有多尺度碳氮化物的不同強(qiáng)化機(jī)制,基體位錯密度提高,亞晶界強(qiáng)化作用增強(qiáng)。經(jīng)650℃高溫時效1 000 h,其馬氏體板條未發(fā)生明顯變化,基體表現(xiàn)出優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性。同時與傳統(tǒng)工藝制得的厚壁無縫鋼管相比,其初始強(qiáng)度基本不變,但隨著高溫時效時間的延長,其硬度降低較小,性能退化緩慢。
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