铸造奥氏体不锈钢CK3MCuN凝固与析出热力学模拟

采用FactSage8.2热力学计算软件对铸造奥氏体不锈钢CK3MCuN的平衡凝固及冷却过程相变以及基于Scheil-Gulliver冷却模式下的非平衡凝固过程展开研究。结果表明,平衡凝固过程中Fe、Ni元素易于奥氏体枝晶干偏聚,Cr、Cu、Mo、C及N元素随着凝固过程的进行易于枝晶间富集,并且Cu偏析逐渐减弱,Fe、Cr及Ni的偏析逐渐增强;非平衡凝固过程中Fe、Ni元素为负偏析,Cr、Mo、Cu、N及C为正偏析,其中Cr、Mo元素在凝固末期的残余液相中偏析非常严重。平衡转变过程中析出主要的金属间相为σ与Laves相,其最大析出量分别为18.1%与12%(质量分数);非平衡凝固过程析出主要的金属间相为σ相,其最大析出量为0.7%。平衡转变过程:Mo促进σ与Laves相的形成,N促进Cr2N析出、抑制σ与M23C6碳化物的形成,Cu有利于ε-Cu相的形成;非平衡凝固过程:Mo促进σ相与δ铁素体的形成,N促进Cr2N析出、抑制δ铁素体形成,Cu能够抑制δ铁素体的形成,但是对Cr2N和σ相基本没有影响。

CK3MCuN钢各元素分析曲线的制作

使用布鲁克Q8直读光谱仪分析CK3MCuN钢的化学成分。制作CK3MCuN钢化学元素的工作曲线,并合理设定干扰元素,使分析结果准确稳定,满足生产的需要。