Ti微合金化对25Cr3Mo3NiNbZr钢碳化物析出行为和高温强度的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、Thermo-Calc热力学计算、物理化学相分析和高温(700 ℃)拉伸试验,研究了 Ti微合金化对25Cr3Mo3NiNbZr钢碳化物析出行为、微观组织和高温强度的影响.结果表明,由于添加了微合金化元素Ti,试验钢的原奥氏体晶粒由50 μm细化至20 μm,高温(700 ℃)抗拉强度提升176 MPa,高温屈服强度提升54 MPa.钢中MC型碳化物析出量明显增多,数密度由4.36 × 1015m-3提升至5.34×1019 m-3,且5～10 nm的MC型碳化物占比由81.8％提升至90.1％,同时增加了 1～5 nm的MC析出相.此外,Ti元素的添加提高了 MC型碳化物的热稳定性,粗化速率由0.301 978 nm·s-1/3降低到0.169 049 nm·s-1/3.添加Ti元素后,试验钢中的MC型碳化物更细小,分布更密集,热稳定性更好,是试验钢高温强度提高的主要原因.