《表1 21-4N气阀钢化学成分w(%)》

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《21-4N气阀钢平衡凝固相变与析出行为研究》

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通过对相图的分析来研究21-4N气阀钢凝固及冷却过程中的相转变及析出行为。采用Thermo-calc软件在热力学方面对21-4N气阀钢所属的Fe-Cr-Mn-Ni-N-C-Si多元系的垂直截面图进行计算。计算过程使用了Thermo-calc软件中专门用于计算钢铁材料相图和热力学性质的铁基数据库TCFE9，合金成分以质量百分比进行输入，各组元总摩数为1，压力为101.325 kPa（1个标准大气压），在平衡条件下对数据库中所存在的相不加任何限制条件。使用Thermo-calc进行相图计算时需要考虑所用数据库对合金元素含量范围的要求，否则容易造成较大的计算误差。GB/T222标准53Cr21Mn9Ni4N（21-4N）气阀钢的化学成分及本文计算成分范围如表1所示。计算所用Thermo-calc软件TCFE9数据库对元素含量范围的要求如表2所示。由表1与表2可知，Thermo-calc软件的铁基数据库TCFE9完全满足21-4N气阀钢计算成分的要求。通过对计算结果的分析，讨论Fe-Cr-Mn-Ni-N-C-Si多元系中各组元对21-4N气阀钢凝固及冷却过程平衡相组成和相变路径的影响，并得到具体的平衡相变及析出路径图；通过计算Fe-Cr-Mn-Ni-N-C-Si多元系垂直截面相图，主要研究δ铁素体相、γ相、Cr2N、M23C6、M7C3和σ相的平衡相转变及析出规律。使用ω加元素下标表示对应元素的质量分数，如C的质量分数表示为ωC；使用ωC-T表示多元体系中除C和基体元素Fe外其他元素质量分数一定时的垂直截面图，其他情况以此类推。