冷却速率对奥氏体不锈钢凝固过程影响的原位观察研究

摘要

通过采用激光共聚焦扫描显微镜对AISI304奥氏体不锈钢的凝固过程进行了原位动态观察研究，发现当冷却速率为0.05 K/s时，奥氏体不锈钢以胞状晶方式凝固，其凝固模式为FA模式，即δ铁素体相先从液相中形核并长大，γ相在1448.9 ℃时通过与液相发生包晶反应（L+δ→γ）在δ铁素体相界形成，当温度降到1431.3 ℃时液相消失，δ铁素体相通过固态相变转变为γ相，富Cr贫Ni的残留铁素体位于胞状晶之间。当冷却速率为3.0 K/s时，奥氏体不锈钢以枝晶方式生长，冷却到1346.4 ℃时包晶反应在液相与δ铁素体相界之间进行，其残留铁素体位于枝晶干，与冷却速率为0.05 K/s时相比，其残留铁素体的数量增多，残留铁素体富Cr贫Ni的程度减轻。