1.4.1　MC型碳化物

在MC型碳化物中,M表示Nb、Ti等強(qiáng)碳化物形成元素,這種碳化物具有面心立方結(jié)構(gòu),尺寸一般在納米級別,碳原子在晶體點(diǎn)陣立方中占據(jù)八面體的中心。MC型碳化物的析出大量地消耗了合金基體中的碳元素,但盡管如此,奧氏體耐熱鋼中仍會析出少量的M₂₃C₆型碳化物。就目前的研究和實(shí)驗(yàn)表明,向新型奧氏體耐熱鋼中添加Nb元素可以形成細(xì)小的納米級別NbC第二相,從而達(dá)到沉淀強(qiáng)化效果。在合金元素含量不同的奧氏體鋼中所發(fā)生的碳化物轉(zhuǎn)變類型也不同,一般來講,長期時(shí)效會使Ti元素含量較高的奧氏體耐熱鋼中的一部分TiC相轉(zhuǎn)變?yōu)镸₂₃C₆型碳化物,而在Nb元素含量較高的奧氏體耐熱鋼中,則是一部分M₂₃C₆型碳化物轉(zhuǎn)化為NbC相。

在高溫蠕變過程中,MC型碳化物呈彌散析出,能夠?qū)ξ诲e產(chǎn)生釘扎作用,有效提升奧氏體鋼的高溫蠕變強(qiáng)度。另外值得注意的是,純Nb金屬本身熔點(diǎn)較高,約為2500℃,材料在高溫下制備時(shí)可能會出現(xiàn)大尺寸的NbC顆粒,與奧氏體基體的晶格錯配度達(dá)到25%,影響材料的蠕變性能。一般來說,NbC第二相優(yōu)先在位錯等缺陷處析出,應(yīng)盡可能避免NbC第二相以形核析出的機(jī)制形成,以降低形核造成的畸變能。