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为了研究Z3CN20-09M铸造不锈钢长期服役后的热老化机理,采用硬度法和透射电子显微分析法研究了国产Z3CN20-09M铸造不锈钢在400℃加速老化1×104h后的性能和组织变化.试验结果表明：与原始态相比,热老化1×104h后Z3CN20-09M钢的洛氏硬度上升了21.37%,同时由于铁素体内调幅分解形成的富Cr的α′相和富Fe的α″以及奥氏体相内的析出物导致铁素体相和奥氏体相的显微硬度分别上升了70.81%和25.15%.调幅分解所引起的铁素体脆化是材料脆性增大的主要原因.