714· 工程科学学报，第39卷，第5期 1200 a) 1200 1100 a&Fe 1100F aSFe 1000 1000- P2、 a6Fe+Cr.Ca 900 a8Fe+Cr.C 900 800 800 aSFe+CrCo a8Fe+CrCs 700 700 600 600 aSFe+CrC.+o 500 aOFe+CrC.+o 500 QSFe+a'+CrC+o aSFe+a'+CraC+G 400 400 a&Fe+a'+CrC a&Fe+a'+CraC. 0.0050.0100.0150.0200.0250.030 0.0050.0100.0150.0200.0250.030 碳质量分数% 碳质量分数% 1200 (c) 1100F abFe 1000F P3、 a8Fe+Cr,C 900 800 700 aSFe+CraC 600 a8fe+CrC。+o 500 a8Fe+a'+Cr,C.+o 400 a8Fe+a'+CraCs 3006 0.0050.0100.0150.0200.0250.030 碳质量分数/% 图4Fe-20Cr-(3~5)A-xC-0.2Si-0.2Mn体系垂直截面图.(a)wM=3%；(b)wM=4%;(c）wu=5% Fig.4 Vertical sections of Fe-20Cr-(3-5)Al-xC-0.2Si-0.2Mn system:(a)A=3%;(b)A=4%;(e)I=5% 由图4可知，Cr,C,和CraC。在600℃以上析出， ℃以上区域wc-T垂直截面图并将其叠加以针对碳化 图4中P1(0.022%,989.5℃)、P2(0.013%,941℃)和 物的析出行为进行研究，结果如图5所示. P3(0.0066%,887.3℃)分别为10u=3%,4%和5%时 由图5可知，Cr2C6开始析出温度几乎不受C含 a8Fe与Cr,C,和CraC6三相共存点的坐标(wc,T). 量的影响.Cr,C3的析出温度随着Al含量的增大而升 图4(a)中C含量位于P1点左侧(wc<0.023%)时，高，Cr,C,向CrC,转变的温度随着A1含量的增大而降 冷却过程的平衡相变历程为a8Fe→aδFe+CraC,;C含低；Cr,C,向CrC,转变的温度随着Cr含量的提高而提 量位于P1点右侧(。>0.023%)时，冷却过程的平衡相变 高，这与图2、图3是一致的.此处得到的Fe-(18~ 历程为a6Fe→a6fe+Cr,C,一→aδFe+Cr,C,+CraC6→ 21)Cr-(3~5)Al-(0~0.03)C-0.2Si-0.2Mn体系在 a8Fe+Cr2C6·图4(b)和(c)有类似结论.这表明给 600℃以上的平衡相组成和相变历程与图4是相同的， 定温度范围内C,C,是否析出主要取决于该体系中的 只是Al、C含量的变化会影响相变温度，且Al含量的 C含量.该体系6O0℃的平衡相组成均为aδFe+CrC6· 降低及Cr含量的升高都会使P点右移，抑制Cr,C,的 σ相和α'相在600℃以下析出，σ相也在600℃以下分 析出.这里只将对应的P1(wu=3%)P2(0u=4%)、 解。σ相和'相的析出温度，以及σ相的分解温度都 P3(01=5%)点的坐标(wc,T)列于表2中. 没有随C含量的提高发生明显变化，这表明C含量的 综合上述分析可以得到Fe-(18~21)Cr-(3~5) 变化对Fe-20Cr-(3~5)Al-(0~0.03)C-0.2Si- Al-(0~0.03)C-0.2Si-0.2Mn体系由1200℃冷却至 0.2Mn体系300~600℃的平衡相组成和相变都没有 300℃乃至常温的平衡相变历程如图6所示.图6中 明显影响.该体系在300℃以下的平衡相组成为 虚线框内的相变是否发生主要取决于体系中的A】、C aδfe+Cr2C6+a'. 和C含量. 因此采用类似的方法绘制其他C、A1含量在6O0工程科学学报,第 39 卷,第 5 期 图 4 Fe鄄鄄20Cr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 郾 (a) wAl = 3% ; (b) wAl = 4% ; (c) wAl = 5% Fig. 4 Vertical sections of Fe鄄鄄20Cr鄄鄄 (3鄄鄄5)Al鄄鄄 xC鄄鄄0郾 2Si鄄鄄0郾 2Mn system: (a) wAl = 3% ; (b) wAl = 4% ; (c) wAl = 5% 由图 4 可知,Cr7 C3 和 Cr23 C6 在 600 益 以上析出, 图 4 中P1(0郾 022% ,989郾 5 益 )、P2(0郾 013% ,941 益 )和 P3(0郾 0066% ,887郾 3 益 )分别为 wAl = 3% ,4% 和 5% 时 琢啄Fe 与 Cr7C3 和 Cr23 C6 三相共存点的坐标( wC ,T). 图 4(a)中 C 含量位于 P1 点左侧 (wC < 0郾 023% )时, 冷却过程的平衡相变历程为 琢啄Fe寅琢啄Fe + Cr23C6 ;C 含 量位于 P1 点右侧(wC >0郾 023%)时,冷却过程的平衡相变 历程为 琢啄Fe寅琢啄Fe + Cr7 C3 寅琢啄Fe + Cr7 C3 + Cr23 C6 寅 琢啄Fe + Cr23C6 . 图 4( b)和( c)有类似结论. 这表明给 定温度范围内 Cr7C3是否析出主要取决于该体系中的 C 含量. 该体系 600 益的平衡相组成均为 琢啄Fe + Cr23C6 . 滓 相和 琢忆相在 600 益以下析出,滓 相也在 600 益以下分 解. 滓 相和 琢忆相的析出温度,以及 滓 相的分解温度都 没有随 C 含量的提高发生明显变化,这表明 C 含量的 变化对 Fe鄄鄄 20Cr鄄鄄 ( 3 ~ 5 ) Al鄄鄄 ( 0 ~ 0郾 03 ) C鄄鄄 0郾 2Si鄄鄄 0郾 2Mn 体系 300 ~ 600 益 的平衡相组成和相变都没有 明显影 响. 该 体 系 在 300 益 以 下 的 平 衡 相 组 成 为 琢啄Fe + Cr23C6 + 琢忆. 因此采用类似的方法绘制其他 Cr、Al 含量在 600 益以上区域 wC 鄄鄄T 垂直截面图并将其叠加以针对碳化 物的析出行为进行研究,结果如图 5 所示. 由图 5 可知,Cr23 C6 开始析出温度几乎不受 C 含 量的影响. Cr7C3的析出温度随着 Al 含量的增大而升 高,Cr7C3向 Cr23C6转变的温度随着 Al 含量的增大而降 低;Cr7C3向 Cr23C6转变的温度随着 Cr 含量的提高而提 高,这与图 2、图 3 是一致的. 此处得到的 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 体系在 600 益以上的平衡相组成和相变历程与图 4 是相同的, 只是 Al、Cr 含量的变化会影响相变温度,且 Al 含量的 降低及 Cr 含量的升高都会使 P 点右移,抑制 Cr7 C3的 析出. 这里只将对应的 P1(wAl = 3% )、P2(wAl = 4% )、 P3(wAl = 5% )点的坐标(wC ,T)列于表 2 中. 综合上述分析可以得到 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 体系由 1200 益 冷却至 300 益乃至常温的平衡相变历程如图 6 所示. 图 6 中 虚线框内的相变是否发生主要取决于体系中的 Al、Cr 和 C 含量. ·714·