P91马氏体钢

析出物控蠕变

一种商用高铬马氏体钢，通过调控M23C6碳化物尺寸来优化高温抗蠕变性能。

Jundong, Yin · 王雷 · Zhu, Baoyin · Xiao, Jin · Chen-Feng, Li · Busso, E. P. · 李东风

European Journal of Mechanics, A/Solids 2025

参数信息

蠕变温度

600 °C

马氏体板条宽度

0.2–1 μm

技术优势

定量关联碳化物尺寸

模型中将滑移阻力与平均碳化物直径的倒数挂钩，从机制上解释了回火时间如何通过粗化碳化物降低蠕变抗力。

多尺度预测蠕变响应

基于EBSD重构真实马氏体组织的代表性多晶模型，结合率相关晶体塑性本构，在较宽应力和温度范围内重现了实验蠕变数据。

揭示数据离散原因

预测表明碳化物尺寸对稳态蠕变速率有强烈影响，从而解释了600–650 °C范围内马氏体钢蠕变数据常见的离散性。

应用场景

• 高温结构件：用于指导高温部件选材与寿命评估，减少蠕变数据离散带来的不确定性。
• 马氏体钢应用：为P91钢热处理工艺优化提供依据，通过控制碳化物尺寸提升蠕变抗力。
• 蠕变分析：提供多尺度晶体塑性模型，用于预测不同碳化物尺寸下的蠕变响应。
• 材料表征：结合EBSD与显微观察，量化微观组织与蠕变性能的关联。