铸造双相不锈钢CD3MWCuN凝固与析出热力学模拟

作者：苏学虎

来源：特殊钢, 2023, 44(04): 28-34.

DOI：10.20057/j.1003-8620.2023-00018

• 铸造双相不锈钢CD3MWCuN
• 热力学计算
• 凝固与相变
• 偏析
• 析出相

利用FactSage 8.2热力学计算软件对铸造双相不锈钢CD3MWCuN的平衡凝固及冷却过程相变以及非平衡凝固偏析和相变规律分别进行研究。计算表明：平衡凝固及冷却过程的相变路径为：L→L+δ→L+δ+γ→L+δ+γ+N2→δ+γ+N2→δ+γ→δ+γ+Cr2N→δ+γ+Cr2N+M23C6→δ+γ+Cr2N+M23C6+σ→γ+Cr2N+M23C6+σ→γ+Cr2N+M23C6+σ+Laves→γ+Cr2N+M23C6+σ+Laves+ε-Cu→γ+Cr2N+M23C6+σ+Laves+ε-Cu+α→γ+Cr2N+M23C6+σ+Laves+ε-Cu+α+π→γ+M23C6+σ+Laves+ε-Cu+α+π。平衡转变过程中析出的金属间相为σ相与Laves相，其中σ相富Cr、Mo，贫Ni、W且不含N，而Laves相富Cr、Mo及W，贫Ni、Cu；基于Scheil-Gulliver cooling模式的非平衡凝固相变路径为：L→L+δ→L+δ+γ→L+δ+γ+Cr2N→L+δ+γ+Cr2N+M23C6→L+γ+Cr2N+M23C6+σ→L+M6C+σ。非平衡凝固过程：高温液相中主要的析出相为Cr2N，元素Fe为负偏析，Cr、Ni、Mo、W、Cu、N及C为正偏析，其中元素Cr、Mo及W在凝固末期的残余液相内偏析严重。