·1492 北京科技大学学报 第36卷 是F模式，而是FA或AF模式，即L→L+δ→δ+y 相.可见4实验钢由单相奥氏体组成（图2(）). 或L→L+y→δ+y方式凝固. 由此确定其凝固模式为A模式，即以L→y方式凝 当N的质量分数达到0.72%(4试样)时，实 固，奥氏体相稳定存在至室温。由于该试样中N含 验钢中铁素体相的体积分数降为0（图1）.根据 量较高，因此在冷却过程中，晶界上析出了颗粒状的 图3(b)可知，18Mnl8C0.72N钢中仅存在奥氏体 Cr2N相 h 200m 500um 200)um 500m 500um 图218Mn18CN实验钢的显微组织.(a)0.07%N:(b)0.24%N:(c)0.34%N:(d)0.72%N Fig.2 Microstructures of 18Mn18CrN steels:(a)0.07%N;(b)0.24%N:(e)0.34%N:(d)0.72%N 12000 700 10000 600F 5000 8000 4000 6000 3) 4000 2000 2000 1000 9102030 40 50607080 90100 0 2030 40 5060 70 80 90100 20 20/9 图318Mnl8C0.07N钢和18Mnl8C0.72N钢的X射线衍射谱.(a)18Mnl8Cr0.07N钢：(b)18Mnl8C0.72N钢 Fig.3 X-ray diffraction pattems of 18Mn18Cr0.07N steel and 18Mn18Cr0.72N steel:(a)18Mn18Cr0.07N steel:(b)18Mnl8Cr0.72N steel 2.2N对18Mnl8CrN实验钢组织微观褶皱的影响 中奥氏体和铁素体相表面均非常平整，无丘岭形貌 由图2(d)可以看出，含0.72%N的4"实验钢 的褶皱存在.N质量分数为0.24%的2实验钢 中奥氏体晶粒表面不平整，呈现明显的山脊状褶皱 (图4(b)),奥氏体晶粒表面出现少量的褶皱.当3" 形貌.通过Leica DM25O0M型光学显微镜对实验钢 实验钢N质量分数增加至0.34%时（图4(）)，奥 进行微分干涉状态下的显微组织形貌观察，研究N 氏体晶粒表面出现大量的山脊状褶皱.这些褶皱出 含量对I8Mnl8CrN钢铸态组织褶皱形貌及其形成 现在奥氏体晶粒中心，沿着树枝状铁素体相分布并 机制的影响，结果如图4所示.可以看出，1"实验钢 围绕在其周围，褶皱丘峰处与铁素体相存在一定的北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 是 F 模式，而是 FA 或 AF 模式，即 L→L + δ→δ + γ 或 L→L + γ→δ + γ 方式凝固． 当 N 的质量分数达到 0. 72% ( 4# 试样) 时，实 验钢中铁素体相的体积分数降为 0 ( 图 1) ． 根据 图 3( b) 可知，18Mn18Cr0. 72N 钢中仅存在奥氏体 相． 可见 4# 实验钢由单相奥氏体组成( 图 2 ( d) ) ． 由此确定其凝固模式为 A 模式，即以 L→γ 方式凝 固，奥氏体相稳定存在至室温． 由于该试样中 N 含 量较高，因此在冷却过程中，晶界上析出了颗粒状的 Cr2N 相［16］． 图 2 18Mn18CrN 实验钢的显微组织． ( a) 0. 07% N; ( b) 0. 24% N; ( c) 0. 34% N; ( d) 0. 72% N Fig． 2 Microstructures of 18Mn18CrN steels: ( a) 0. 07% N; ( b) 0. 24% N; ( c) 0. 34% N; ( d) 0. 72% N 图 3 18Mn18Cr0. 07N 钢和 18Mn18Cr0. 72N 钢的 X 射线衍射谱． ( a) 18Mn18Cr0. 07N 钢; ( b) 18Mn18Cr0. 72N 钢 Fig． 3 X-ray diffraction patterns of 18Mn18Cr0. 07N steel and 18Mn18Cr0. 72N steel: ( a) 18Mn18Cr0. 07N steel; ( b) 18Mn18Cr0. 72N steel 2. 2 N 对18Mn18CrN 实验钢组织微观褶皱的影响 由图 2( d) 可以看出，含 0. 72% N 的 4# 实验钢 中奥氏体晶粒表面不平整，呈现明显的山脊状褶皱 形貌． 通过 Leica DM2500M 型光学显微镜对实验钢 进行微分干涉状态下的显微组织形貌观察，研究 N 含量对 18Mn18CrN 钢铸态组织褶皱形貌及其形成 机制的影响，结果如图 4 所示． 可以看出，1# 实验钢 中奥氏体和铁素体相表面均非常平整，无丘岭形貌 的褶皱 存 在． N 质 量 分 数 为 0. 24% 的 2# 实验 钢 ( 图 4( b) ) ，奥氏体晶粒表面出现少量的褶皱． 当 3# 实验钢 N 质量分数增加至 0. 34% 时( 图 4( c) ) ，奥 氏体晶粒表面出现大量的山脊状褶皱． 这些褶皱出 现在奥氏体晶粒中心，沿着树枝状铁素体相分布并 围绕在其周围，褶皱丘峰处与铁素体相存在一定的 · 2941 ·