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摘要
9～12Cr马氏体耐热钢在长期高温高压服役中的蠕变强度随M23C6等析出相粗化急剧下降，限制了其在超超临界发电领域的应用。近期研究表明，MN型强化相较M23C6具有更高的结构稳定性和热稳定性。受此启发，本工作在9Cr耐热钢的基础上设计和制备了以氮化物析出强化为主的一种新型高氮(0.27%,质量分数)马氏体耐热钢。本工作结合热平衡模拟、差热分析以及组织观察，制定了均质化(1 000℃-10 h)、正火(1 030℃-2 h)和回火(760℃-2 h)的热处理工艺，并借助透射电镜对其回火组织进行析出相解析。结果表明热处理后最终组织为回火板条马氏体与少量δ-铁素体的混合组织，其中马氏体板条平均宽度约220 nm,板条界分布有几百纳米的Laves相，板条内分布有大量小尺寸的氮化物析出相(MN型、M2N型和M6N型)。高氮马氏体耐热钢在650℃时抗拉强度为(386±22) MPa,屈服强度为(263.67±15) MPa,延伸率为(36.22±2)%。
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