00Cr12Ni9Mo4Cu2是一种超高强度的马氏体时效不锈钢,近几年来,人们对于该钢种的热处理和制造工艺已经做过一些深入的研究,但目前对于影响超高强度马氏体时效不锈钢综合性能调控的关键环节——固溶过程中对晶粒和第二相演化的影响定量研究很少。然而这个研究内容对于马氏体时效不锈钢的综合性能以及后续时效过程的影响非常大,对于控制超高强度马氏体不锈钢综合性能的提升起到了决定性作用。因此,本文以00Cr12Ni9Mo4Cu2钢种为例进行了研究,定量对其固溶过程反应中的显微组织与力学性能的变化情况进行了分析与研究,同时还通过Deform-3D仿真软件对实验钢的固溶过程进行仿真模拟,验证实际实验中00Cr12Ni9Mo4Cu2马氏体时效不锈钢的固溶过程是否吻合,为后续对材料性能的研究提供更可靠的依据。本文主要利用显微硬度、金相、扫描电镜及透射电子显微镜等多种检测手段,研究了960℃～1100℃温度范围内实验钢的力学性能与其组织的固溶温度定量变化规律,实验的结果表明:在固溶处理1h,960℃～1080℃、固溶处理2h,960℃～1040℃范围内,随着固溶温度的升高,第二相逐渐融于基体中,实验钢的强度硬度呈上升趋势;之后温度继续升高,第二相继续将固溶温度逐步地进行阶梯性地升高,晶粒快速长大粗化,此时晶粒尺寸是导致材料强度下降的主要原因。1040℃固溶后,通过淬火工艺可以直接得到完整的板条状残余马氏体组织,里面的元素中包含了较多的高密度位错,为实验合金材料钢希望能够获取的超高强度力学性能创建了良好的组织基础。马氏体不锈钢在960℃～1100℃的温度下,高温固溶后通过水淬,可以清楚地观察得到,残余奥氏体的金属元素含量和硬度是根据固溶温度的变化而变化的,温度升高,其则下降。固溶1小时,残余奥氏体含量由960℃的7.16%,降低到1100℃的0.42%,固溶2小时,残余奥氏体由960℃的9.7%,在1100℃,达到最低值1.03%。同时,还使用Deform-3D仿真软件对马氏体时效不锈钢的固溶过程进行了模拟仿真。实验结果表明:在对材料进行固溶温度为1040℃,保温1h的模拟仿真时,从仿真结果可以看出,材料的受热较为均匀,其残余应力主要分布于正方形块材的边界中部,工件的中心位置残余应力较小,残余应力最大为127MPa,最小为2.86MPa。材料的硬度也较为均匀,模拟结果硬度与实验结果硬度较为吻合,误差在允许范围之内。