邓振强等：FeCrAl不锈钢的平衡凝固相变与析出行为 ·715· 1100 1100 (a) (b) aSFe aSFe 1050 A=5% 1050 0A=59% -49% 地y=4% 1000 =39% 1000 10u=3% Q8Fe+Cr.C: 8Fe+Cr.C 950 PI 950 +Cr C 900 900 P2 P2 850 850 P3 P3 a8Fe+CrxCo a8Fe+CraCo 800 101520 2530 80000.0050.0100.0150.0200.0250.030 碳质量分数% 碳质量分数% 1100r (c) aoFe 1050 -5%、 DM=4%、 a8Fe+Cr.C. 1000 1-3%、 -+Cr.C. 2 +CraCs 900 P3 850 a8Fe+CraC. 800000050.0i00015002000250.030 碳质量分数/% 图5Fe-(18~21)Cr-(3~5)A-xC-0.2Si-0.2Mn体系垂直截面图.(a)0o=18%;(b)0c=19%;(c)eo=21% Fig.5 Vertical sections of Fe-(18-21)Cr-(3-5)Al-xC-0.2Si-0.2Mn system:(a)c=18%;(b)=19%;(c)wc=21% 表2P1~P3点的坐标 Table 2 PI-P3 coordinates wc/% P1 2 P3 18 (0.0160%,950℃) (0.0085%,902℃) (0.0042%,848℃) 19 (0.0190%,970℃) (0.0100%,922℃) (0.0053%,868℃) 21 (0.0260%,1008℃) (0.0150%,959℃) (0.0081%,906℃) aoFe 2.4w-T垂直截面图 为分析Si对Fe-Cr-Al-C-Si-Mn多元系在不同 a8Fe+Cr-Ca 温度下的平衡相组成和相变的影响，运用Thermo--calc a8Fe+Cr.Cx+CraCo 软件计算不同AL,Cr含量的ws-T垂直截面图. 首先分别计算得到心u为3%、4%和5%的Fe- cOFe+CrC 20Cr-(3-5)Al-0.03C-(0~0.2)Si-0.2Mn体系的垂 直截面图.为便于分析，将该体系的心-T垂直截面图 a6Fe+CrC.+o 分为1200~600℃及600~300℃两部分，如图7、图8 所示. aoFe+CrC +o+a' 由图7可知，Si含量的提高对Cr,C,的析出温度没 a8Fe+CraC.+o' 有显著影响，但是Cr,C,向CrC。转变的温度略有 图6Fe-(18~21)Cr-(3~5)A-(0~0.03)C-0.2Si-0.2Mn体 降低. 系的平衡凝固相变历程 由图8可知，σ相的析出温度随着Si含量的升高 Fig.6 Phase transition processes of Fe-(18-21)Cr-(3-5)Al-(0- 而升高，分解温度却随着S含量的升高而降低，因此 0.03)C-0.2Si-0.2Mn system during equilibrium solidification Si含量的提高扩大了σ相的热力学稳定区，有利于σ邓振强等: FeCrAl 不锈钢的平衡凝固相变与析出行为 图 5 Fe鄄鄄 (18 ~ 21)Cr鄄鄄 (3 ~ 5)Al鄄鄄 xC鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn 体系垂直截面图. (a) wCr = 18% ; (b) wCr = 19% ; (c) wCr = 21% Fig. 5 Vertical sections of Fe鄄鄄 (18鄄鄄21)Cr鄄鄄 (3鄄鄄5)Al鄄鄄 xC鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn system: (a) wCr = 18% ; (b) wCr = 19% ; (c) wCr = 21% 表 2 P1 ~ P3 点的坐标 Table 2 P1鄄鄄P3 coordinates wCr / % P1 P2 P3 18 (0郾 0160% , 950 益 ) (0郾 0085% , 902 益 ) (0郾 0042% , 848 益 ) 19 (0郾 0190% , 970 益 ) (0郾 0100% , 922 益 ) (0郾 0053% , 868 益 ) 21 (0郾 0260% , 1008 益 ) (0郾 0150% , 959 益 ) (0郾 0081% , 906 益 ) 图 6 Fe鄄鄄 (18 ~ 21)Cr鄄鄄(3 ~ 5)Al鄄鄄(0 ~ 0郾 03)C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn 体 系的平衡凝固相变历程 Fig. 6 Phase transition processes of Fe鄄鄄 (18鄄鄄21)Cr鄄鄄 (3鄄鄄5)Al鄄鄄 (0鄄鄄 0郾 03)C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn system during equilibrium solidification 2郾 4 wSi 鄄鄄T 垂直截面图 为分析 Si 对 Fe鄄鄄 Cr鄄鄄 Al鄄鄄 C鄄鄄 Si鄄鄄 Mn 多元系在不同 温度下的平衡相组成和相变的影响,运用 Thermo鄄鄄 calc 软件计算不同 Al、Cr 含量的 wSi 鄄鄄T 垂直截面图. 首先分别计算得到 wAl 为 3% 、4% 和 5% 的 Fe鄄鄄 20Cr鄄鄄 (3 ~ 5)Al鄄鄄0郾 03C鄄鄄 (0 ~ 0郾 2)Si鄄鄄0郾 2Mn 体系的垂 直截面图. 为便于分析,将该体系的 wSi 鄄鄄T 垂直截面图 分为 1200 ~ 600 益及 600 ~ 300 益 两部分,如图 7、图 8 所示. 由图 7 可知,Si 含量的提高对 Cr7C3的析出温度没 有显著影响,但是 Cr7 C3 向 Cr23 C6 转变的温度略有 降低. 由图 8 可知,滓 相的析出温度随着 Si 含量的升高 而升高,分解温度却随着 Si 含量的升高而降低,因此 Si 含量的提高扩大了 滓 相的热力学稳定区,有利于 滓 ·715·