摘要

通过对已有高Co-Ni二次硬化钢实验结果的分析,提出了基于纳米级奥氏体层的相变诱导塑性(TRIP)效应和纳米级M2C碳化物析出的强韧化机理,并根据Aer Met100钢大量已有的实验数据,建立了综合考虑奥氏体相变摩尔体积增量、奥氏体层稳定性、奥氏体层厚度、奥氏体平衡含量、M2C尺寸、M2C平衡含量、成本控制等多个因素的设计准则。通过控制时效工艺,将高Co-Ni二次硬化钢中的M2C相尺寸控制在15 nm,奥氏体层厚度控制在1020 nm。M2C和奥氏体的平衡含量被分别控制在19.5%和3.8%。根据设计准则分析了新型高Co-Ni二次硬化钢M54的时效工艺制度,模拟设计结果与显微组织实验观察结果基本吻合。设计得到的新型高Co-Ni二次硬化钢具有较好的强度(2021 MPa)和韧性(115 MPa·m1/2)。