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00Cr13Ni5Co9Mo5钢是一种性能优异的铸造马氏体时效不锈钢,既具有不锈钢的良好耐蚀性,又不逊色于18Ni马氏体时效钢强度和韧性。本文系统研究了化学成分、热处理工艺对该钢力学性能,尤其是低温冲击韧性的影响,并利用透射电子显微分析、X射线衍射分析等测试工具研究了力学性能与析出相形态、奥氏体体积分数等微观组织的相关性,深入探索了马氏体时效不锈钢的韧化机理及改善合金韧性的途径,得到下述主要研究结果：00Cr13Ni5Co9Mo5马氏体时效不锈钢的拉伸强度在510-540℃之间出现时效峰；之后,随着温度的升高发生α→γ逆转变又使合金强度急剧下降,时效温度为625℃时奥氏体的体积分数达到最高值(49.08%)；时效温度继续升高,奥氏体将转变成二次马氏体再次降低奥氏体体积分数。适量的残余奥氏体(15-25%)是提高材料低温冲击韧性的必要前提。受到脆性相析出的影响,虽然过时效过程中的α→γ逆转变可增加基体的奥氏体体积分数,但仍不足以改善合金的低温冲击韧性；在510-540℃区间,实验钢虽具有较高强度,但冲击韧性却大幅下降,尤其是室温韧性；而在低于480℃的温度时效,不会改变残余奥氏体体积分数及其分布,能够保证较高的室温和低温冲击韧性,但材料的强度却明显下降。故综合分析合金的强度、室温韧性和低温韧性,本文认为480℃为00Cr13Ni5Co9Mo5马氏体时效不锈钢比较适合的时效温度。通过分析不同化学成分的11炉号实验钢的微观组织与力学性能关系的得出：C、N和Ni含量是控制残余奥氏体量的主要元素,而将残余奥氏体体积分数控制在15-25%,可显著降低钢的冷脆转变温度。因此,合理调整合金成分进而控制残余奥氏体体积分数是提高材料低温冲击韧性的关键所在。另外,除C、N和Ni含量外,合金中强碳化物形成元素Ti的存在也会影响00Cr13Ni5Co9Mo5钢的力学性能,本文研究表明适量的Ti具有细化奥氏体晶粒的作用。但Ti含量较多时,易与C、N结合形成粗大的Ti(C,N)夹杂,诱发解理断裂；同时,夹杂物的形成又间接降低了基体中的有效C、N含量,使钢中残余奥氏体体积分数显著降低,从而提高其韧脆转变温度,导致了材料冲击韧性的极度下降。