·712· 工程科学学报，第39卷，第5期 由图1可知，凝固过程中不发生8→y转变，AN在 1.0 5 1400℃以上析出，且体系温度T由高温冷却至常温过 0.9 程中其含量几乎保持不变，因此本部分为便于计算和 0.8 2 分析，暂且不考虑AlN的析出，通过计算Fe-Cr-Al-C- 1:A1N 0.7 20 Si-Mn多元系垂直截面图，主要研究碳化物、a'和σ相 3:Cr.C. 的平衡析出规律.本文使用W1-T表示多元系中除A! 液裙 5:CrCs 和基体元素Fe外其他元素质量分数一定时的垂直截 0.5 6:0 7 面图，其他情况以此类推. 0.4 2.1wu-T垂直截面图 0.3 为分析Al含量对相组成和相变的影响，计算Fe- 0.2 7 (18~21)Cr-(3~5)Al-0.03C-0.2Si-0.2Mn多元系 0.1 的wu-T垂直截面图.运用Thermo~calc软件计算Fe- 1333111h 54005 58005 1200 1600 (18~21)Cr-(3~5)Al-0.03C-0.2Si-0.2Mn体系所 温度℃ 有相的含量随温度的变化曲线，确定各相的析出温度， 图1Fe-20Cr-5A-0.03C-0.2Si-0.2Mn-0.01N体系平衡相含 分别得到Cr质量分数t。为18%、19%、20%和21% 量与温度的关系 时，25~1200℃的wu-T垂直截面图如图2(a)~ Fig.I Graphs of calculated equilibrium phases at different tempera- 图2(d)所示. tures in the Fe-20Cr-5Al-0.03C-0.2Si-0.2Mn-0.01N system 由图2可知，Fe-Cr-Al-C-Si-Mn多元系由 析出、Cr,C3向CrC。的转变、σ相的析出、a'相的析出 1200℃平衡冷却至300℃的过程中主要发生Cr,C,的 和σ相的分解.Cr,C,的析出温度随着Al含量的增大 1200 12000D 1100 a&Fe 1100 a8Fe 1000 a8Fe+Cr.Ca 1000 a8Fe+Cr.Cs 900 900 800 a8Fe+CrzC. 800 a8Fe+CraC. 700 700 600 a8Fe+CrCe+o 600 c&Fe+CrC.+o 500上 500E a8Fe+CrC.+0+ a8Fe+CrC+o+a 400 400 a8Fe+CrC+a a8Fe+CrC+a' 30 300 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 .0 3.5 4.0 4.5 5.0 铝质量分数% 铝质量分数/% 1200r 1200r aoFe 1100 1100 aSFe 1000上 aδfe+Cr,S3 1000F a8Fe+CrCs 900 900 800 a8Fe+CrzCo 800 a&Fe+CraCs 赠700 700 600 a8Fe+Cr,C+o 600 o8Fe+Cr,C,+o 500 500 a8Fe+CrC.+o+a' a8Fe+CrC+o+a 400 400 @8Fe+CrzC.+o a8Fe+CrC.+a 3090 3.5 4.0 4.5 5.0 0 3.5 4.0 45 5.0 铝质量分数% 铝质量分数% 图2Fe-(18~21)Cr-xAl-0.03C-0.2Si-0.2Mn体系垂直截面图.(a)0c=18%;(b)ce=19%;(c)a=20%;(d)mc.=21% Fig.2 Vertical sections of Fe-(18-21)Cr-xAl-0.03C-0.2Si-0.2Mn system:(a)c =18%(b)=19%;(e)c =20%;(d)wc 21%工程科学学报,第 39 卷,第 5 期 由图 1 可知,凝固过程中不发生 啄寅酌 转变,AlN 在 1400 益以上析出,且体系温度 T 由高温冷却至常温过 程中其含量几乎保持不变,因此本部分为便于计算和 分析,暂且不考虑 AlN 的析出,通过计算 Fe鄄鄄Cr鄄鄄Al鄄鄄C鄄鄄 Si鄄鄄Mn 多元系垂直截面图,主要研究碳化物、琢忆和 滓 相 的平衡析出规律. 本文使用 wAl 鄄鄄T 表示多元系中除 Al 和基体元素 Fe 外其他元素质量分数一定时的垂直截 面图,其他情况以此类推. 图 2 Fe鄄鄄 (18 ~ 21)Cr鄄鄄 xAl鄄鄄0郾 03C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn 体系垂直截面图 郾 (a) wCr = 18% ; (b) wCr = 19% ; (c) wCr = 20% ; (d) wCr = 21% Fig. 2 Vertical sections of Fe鄄鄄 (18鄄鄄21)Cr鄄鄄 xAl鄄鄄0郾 03C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn system: (a) wCr = 18% ; (b) wCr = 19% ; ( c) wCr = 20% ; ( d) wCr = 21% 2郾 1 wAl 鄄鄄T 垂直截面图 为分析 Al 含量对相组成和相变的影响,计算 Fe鄄鄄 (18 ~ 21)Cr鄄鄄 (3 ~ 5)Al鄄鄄0郾 03C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn 多元系 的 wAl 鄄鄄T 垂直截面图. 运用 Thermo鄄鄄calc 软件计算 Fe鄄鄄 (18 ~ 21)Cr鄄鄄 (3 ~ 5)Al鄄鄄0郾 03C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn 体系所 有相的含量随温度的变化曲线,确定各相的析出温度, 分别得到 Cr 质量分数 wCr为 18% 、19% 、20% 和 21% 时,25 ~ 1200 益 的 wAl 鄄鄄 T 垂直 截 面 图 如 图 2 ( a) ~ 图 2(d)所示. 由图 2 可 知, Fe鄄鄄 Cr鄄鄄 Al鄄鄄 C鄄鄄 Si鄄鄄 Mn 多 元 系 由 1200 益平衡冷却至 300 益 的过程中主要发生 Cr7 C3的 图 1 Fe鄄鄄20Cr鄄鄄5Al鄄鄄0郾 03C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn鄄鄄0郾 01N 体系平衡相含 量与温度的关系 Fig. 1 Graphs of calculated equilibrium phases at different tempera鄄 tures in the Fe鄄鄄20Cr鄄鄄5Al鄄鄄0郾 03C鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn鄄鄄0郾 01N system 析出、Cr7C3向 Cr23 C6的转变、滓 相的析出、琢忆相的析出 和 滓 相的分解. Cr7C3的析出温度随着 Al 含量的增大 ·712·