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本论文主要针对高Co-Ni二次硬化钢的强韧化及抗氢脆机理开展研究,建立了模拟高Co-Ni二次硬化钢的屈服强度、断裂韧性、抗氢脆性能等重要性能指标的多种多尺度模型。根据模型设计与分析,建立了高Co-Ni二次硬化钢的设计流程与标准,并依据流程与标准制备指导新型高Co-Ni二次硬化钢的研发。首先,通过结合热动力学与强度理论建立超高强度钢屈服强度的多尺度模型。使用热动力学计算,配合透射电镜（TEM）观察,分析高Co-Ni二次硬化钢中元素分布、析出物含量与尺寸等显微组织信息。将所得的显微组织信息进一步代入基于多种位错理论的强度模型中,模拟分析影响高Co-Ni二次硬化钢屈服强度的主要因素。通过结合Olson-Cohen模型、热动力学、有限元（FEM）等模拟方式,建立模拟高Co-Ni二次硬化钢断裂韧性(KIC)的多尺度模型。通过扫描透射电子显微镜（STEM）观察结果,结合断裂性能测试和多尺度模拟计算,综合分析影响高Co-Ni二次硬化钢断裂韧性的主要因素。进一步,通过结合第一性原理、多场耦合有限元、宏观断裂力学,建立模拟高Co-Ni二次硬化钢抗氢脆性能(KISCC)的多尺度模型。使用第一性原理分析不同合金元素,以及氢原子对晶面结合力的影响。再使用多场耦合有限元计算裂尖部位的应力诱导氢偏聚行为。最终结合有限元和断裂理论计算高Co-Ni二次硬化钢的抗氢脆性能。结合实验结果,分析影响高Co-Ni二次硬化钢抗氢脆性能的主要因素。最终,综合实验测试及多尺度模拟结果,建立高Co-Ni二次硬化钢的设计流程与标准,实际研发同时具有超高强度、高断裂韧性、高抗氢脆性能的新型高Co-Ni二次硬化钢。在此基础上,进一步通过分析MC碳化物的成分、与基体结合力、热动力学性质等因素,设计调控晶界处核-壳结构MC碳化物的形成,为进一步提高Co-Ni二次硬化钢的性能提供指导方向。