时效处理对氧化铝成型奥氏体不锈钢Fe-20Cr-30Ni-2Nb-5Al在微观结构和力学行为方面的影响自己翻译的

表1显示了每个时效处理的条件下的在晶界和基体中的平均拉夫斯相和NiAl晶粒的尺寸。在文献中报道和在表格中复述了在长达240小时的时效处理后基体中NiAl和Laves相的尺寸大小。在基体中Laves相颗粒的尺寸在24 h（205纳米）后比在2.4小时（95nm）增长了近一倍的大小。在晶界处的Laves相沉淀在时效处理2.4 h是192 nm并且在1325 h后呈现持续增长到743 nm。2.4 h后在基体中的NiAl粒子是不可见的，但会出现在晶界（126 nm）并且比晶界处Laves相析出略小（192 nm）。一旦在24 h时NiAl沉淀在基体中被观察到了，随着时效处理的时间增长到1325小时，粒径也会不断增加：240小时的NiAl的粒径（323 nm）大于Laves相（252 nm）。在240小时的晶界NiAl金属颗粒（366 nm）也大于晶界处Laves相颗粒（252 nm），并且随着时效增长到1325 h，他们继续以比晶界Laves相颗粒较快的速度增长。时效达1325 h后，生长在基质的Laves相颗粒增长到301 nm，而NiAl基体颗粒已经增加到734 nm。在Fe–20Cr–15ni–5AL（at%）合金[ 16 ]作者指出，在800℃、2160小时在微观组织没有明显的变化显示了良好的热稳定性。这种热稳定性也体现在750℃下时效处理2012小时的其他AFA合金[ 18 ]。

表2显示了晶界析出物随时间变化的区域组分。虽然在没有时效情况下没有晶界覆盖，

2.4小时后晶界覆盖率为56%。在时效2.4 h后晶粒边界覆盖有更多的变化。在24 h处有78%明显的晶界覆盖和240 h后84%。在1325 h后的晶界几乎完全饱和的93%覆盖。在时效处理初期，晶界析出量明显取决于晶界取向差。这符合邓罕和西尔库克的观察，Fe2Nb析出物的大小和密度可以显示基于晶界的晶体变化[ 31 ]。在本合金中，随着晶粒尺寸的增加，随着样品时效处理的程度，刚开始有较低的覆盖范围，随着时效的程度，导致增加晶界覆盖率

图3（a）是一个亮场TEM图像显示位错周围的Laves相析出。位错可以被冲出来，由于沉淀和基体之间的热膨胀所产生的应变的差异。从Laves相沉淀形成的位错然后作为更多Laves相的析出的基点并且导致纵梁的形成。这种方式下析出物的证据在BSE图像如图3所示在一个晶粒是可见的（B），析出沉淀冲压出位错的析出物线存在。在800℃下时效处理的在铁–20Cr–35ni–2Nb和铁–20Cr–25ni–2Nb奥氏体析出的Fe2NbTEM图像的应变的对比，表示一个半共格基体沉淀物接口，并且解释了为什么在时效过程和800℃下的蠕变试验中Laves相显示稳定性。如果比在基体中，沉淀物有不同的晶体结构，它将被期望形成一个针状或盘状核[ 33 ]。

拉伸试验表明，时效处理的时间对合金的强度和延展性的影响很大，因此，形成和粗大化了析出物。增加的时效处理时间导致拉伸强度的增加，但延展性下降，见图4。图5显示了拉伸试验后断口的BSE图像，所有显示的韧窝型韧性断裂与伸长率的测定无关。随着时效处理，我们观察到了延展性降低和强度提高的趋势，这个趋势在750℃下时效处理的其他AFA合金中也观察到了。在Fe–（11.90–14.24）Cr–1.93mn–（20.10–25.24）Ni（0.47––0.48）Cu（2.87––3.91）Al–14si–（1.01–1）Nb–（2–2.01）Mo–（1–0.99）W（wt%）组成的AFA合金在50或500小时的时效处理后，屈服强度和抗拉强度达到最大值（400–450和890–930 MPa），然而屈服强度没有明显变化，而最终的拉伸强度稍有降低。检测AFA合金中，不管时效的成分是什么，延伸率不断下降。与其他的热处理条件下相比，时效处理

2.4小时后的拉伸试验曲线是不连续的，呈Lüder的应变屈服点上下5%。这种屈服点现象已在钢中被广泛研究，并且在位错迅速融合和平均位错速度随应力需要移动位错时发生。屈服强度的总结，每个时效条件下极限拉伸强度和伸长率的总结在2节。当上部和下部的屈服强度被观察到了，较低的屈服强度也就出现了。

图7和6显示了适合于不同时效条件下的代表性应变硬化指数。该值可以从0到1，典型值是从0.1到0.6 [ 37 ]。图6中的固溶合金的实际应力-应变的双对数坐标图并没有显示出很好的直线拟合，而获得了时效时间为2.4 h，24 h、240 h和1325 h（图7）的R 2值接近1进行线性拟合，即，除了固溶合金，其他所有的标本可以用Hollomon方程描述。Hollomon