（材料学专业论文）高氮奥氏体中温转变过程研究.pdf

上海交通大学博士学位论文 高氮奥氏体中温转变过程研究 摘要 奥氏体渗氮加中温等温工艺可以获得显微硬度超过1 0 0 0 h v 的表 面渗层，有望作为一种洁净化学热处理方法替代奥氏体氮碳共渗或渗 碳工艺。然而，在f e n 奥氏体中温转变机理方面，尚存在较多的分歧， 阻碍了f e n 奥氏体中温处理工艺在工业上的应用和推广。本文利用多 种观察测试手段分析研究了高氮奥氏体中温等温处理过程中的转变机 理、分解产物形貌、分解序列、位向关系、显微硬度的变化等等，并 与前人试验结果做对比，重点分析了f e n 合金的晶体学特征及其引起 的一系列转变的特殊性。 采用0 1 m m 厚度的工业纯铁薄片6 4 0 气体渗氮，制备了含氮量 分布不同的三种试样：未渗穿试样( 即中心包含未发生转变的铁素 体) 的奥氏体淬火层；存在明显氮浓度梯度的过冷奥氏体单相层； 氮浓度分布基本均匀的过冷奥氏体单相层。为了研究含氮马氏体淬 火层中残余奥氏体的中温转变及其对整体显微硬度的影响，并将其中 温转变产物与回火马氏体组织作对比，还相应制备了三种高氮马氏体 试样。研究结果表明： 1 ) 在未渗穿试样的奥氏体单相区域，奥氏体的分解速度与其含氮 量紧密相关。含氮奥氏体基本完成分解所需要的时间与其含氮量的关 系基本满足：t = 1 5 1 2 c z - 9 3 c + 1 4 4 ，其中c 为含氮量( 叭) ，2 叭 c 摘要 2 8 w t ，t 为需要的时间( h ) 。含氮量越高，奥氏体分解基本结束需要的 时间越短，且其分解后能够达到显微硬度最高值越高。2 2 5 等温6 h 冷至室温后，原奥氏体层高氮区分解产物的显微硬度可超过1 0 0 0 h v ， 且随等温时间的延长下降不明显。 2 ) 利用分段渗氮法( 氨分解率8 6 8 8 ，渗氮6 h 2 0 m i n + 氨分解率 8 8 9 0 ，渗氮2 0 r a i n ) 成功制备了厚度为8 0 9 0 9 m 、含氮量基本均匀 的过冷高氮奥氏体试样。x 射线衍射点阵常数精确测定法测得该奥氏 体含氮量在2 6 2 7 w t 范围。这一工艺的获得为含氮奥氏体中温转变 研究的顺利进行及进一步深入创造了条件。 3 ) 含氮量位于2 6 2 7 w t 范围的过冷奥氏体试样，在2 2 5 。c 等 温1 h 后，首先析出y f e 4 n ，形成( y f e + 丫一f e 4 n ) 的亚稳定状态。利 用x 。r a y 衍射方法证实高氮奥氏体中温分解前期存在“丫7 一f e 4 n 的先析 出”阶段，为本文首次报道。这一发现验证了t e m 观察中发现“大量 的弥散y ，f e 4 n 析出相”的事实。在2 2 5 等温处理3 3 5 h 冷至室温后 发现：y f e 衍射峰急剧减弱，而c t - f e 衍射峰大大增强，并且显微硬度 急剧上升。等温8 1 0 h 后，y - f e ( n ) 衍射峰消失，最终形成 ( o t f e 竹f e 4 n ) 两相组织，显微硬度可超过11 0 0 h v 。等温时间继续 延长至2 5 h ，分解产物长大不明显，显微硬度仍可以保持在9 0 0 h v 以 上。 4 ) t e m 研究发现：高氮奥氏体2 2 5 。c 等温前期；奥氏体晶内发 生弥散沉淀析出弘f e 4 n ，而在位错等缺陷处形成层片状的丫f - f e 。n 组织， 形成( 1 ，7 f e 4 n + y - f e ) 亚稳定状态，其中丫7 f e 4 n 与母相丫f e 符合 c u b i c c u b i c 的位向关系；高氮奥氏体在晶界两侧同时发生相变，分解 成仪一f e 竹一f e 。n 两相层状组织，分解区域由晶界生向晶内的宽度相近， 上海交通大学博士学位论文 与晶内分解产物有明显的分界线，并在分解后期变化不大。高氮奥氏 体2 2 5 。c 等温分解后期，等温6 h 试样t e m 观察发现：明场组织具有 规则波折状形貌组织； o i o y - f e 晶带轴的电子衍射花样中，在( 2 0 2 ) 、 ( 3 0 2 ) 等晶面衍射矢量方向出现双超点阵，但在( 2 0 0 ) 、f 0 0 2 ) 晶面的衍射 矢量方向没有发现这一现象；f 1 1 2 1 类型仪f e 孪晶衍射花样。等温 8 h 试样研究表明：奥氏体分解基本完成，组织仍然非常细密，1 3 f e 与 y - f e 4 n 或丫一f e 之间的位向关系基本符合f 1 _ 0 】。b o o 缸，( 1 t l k 与 ( 0 11 ) 缸几乎平行。 5 ) 作者认为高氮奥氏体中温分解及随后冷至室温过程中形成o c f e ( f e ) 相存在两种可能性：0 2 2 5 c 等温后期由贫氮奥氏体切变形成 旺f e ，并促使1 ，7 一f e 4 n 进一步析出；2 2 5 。c 等温处理后，在冷却至室 温过程中，贫氮奥氏体中发生“类马氏体”转变形成f e ，分解产物 中o r - f e 过饱和氮原子。无论哪种方式，都与高氮奥氏体中温处理前期 析出大量矿。f e 4 n 弥散相造成母相贫氮有关。 6 ) 高氮奥氏体液氮深冷处理后，可以得到包含大体积百分数残余 奥氏体的马氏体淬火混合组织，其中含有大量的“薄板状”形貌的f e n 马氏体，并且薄板状马氏体体积比例随含氮量的增加而增加。这对常 见的“f e n 马氏体形貌分为板条状和片状”的划分方式是有益的补充。 7 ) 2 2 5 等温长时间处理后，原与高氮马氏体并存的残余奥氏体分 解成弥散细小仪f e 和一f e 4 n 两相组织，其分解区与回火马氏体区域有 明显的分界，形貌特征与回火马氏体或贝氏体都有明显的差别。残余 奥氏体的分解产物可以使整体显微硬度明显升高，但与高氮奥氏体单 相组织同温度等温分解组织相比，虽然最终分解产物相同，但高氮奥 氏体中温分解产物组织细密，显微硬度更高，并且不易粗化。 摘要 8 ) 本文首次报道了“高氮奥氏体2 2 5 中温等温处理后冷至室温 后出现局部超高显微硬度”的现象，其估计值甚至超过硬质合金和烧 结碳化硅陶瓷。超高硬度区域较少，常常出现在含氮量基本均匀的奥 氏体试样中靠近表面氮化物层区域的奥氏体分解区。该区域的形成可 能与奥氏体层内的高氮浓度以及存在微区氮浓度分布不均匀有关，估 计当高氮奥氏体形成o l f e ( d f e ( n ) ) 与y 。f e 4 n 两纳米尺度相相互分 割，可显示出纳米强化与相变强化相结合的超高硬度效果。根据这一 发现提出“开展利用简单热处理方式实现纳米两相组织的可能性研究” 的设想。 关键词：高氮奥氏体中温转变相变机理显微硬度 上海交通大学博士学位论文 - n v e s t l g a t i o n so nt h e - n t e r m e d _ a t e t e m p e r a t u r ep h a s et 队n s f o r m a t i o no ft h e h i g h - n i t r o g e na u s t e n - t e a b s t r a c t t h ep r o c e s so fa u s t e n i t i cn i t r i d i n gf o l l o w e db yt h ei s o t h e r m a lt r e a t m e n ta t a ni n t e r m e d i a t et e m p e r a t u r ec o u l da c h i e v eas u r f a c ec a s ep r e s e n t i n gah i g h m i c r o h a r d n e s sa b o v ei0 0 0 h vt ti sap r o m i s i n gc l e a nc h e m i c a lh e a tt r e a t m e n t m e t h o de x p e c t e dt os u b s t i t u t ef o rt h ea u s t e n i t i cn i t r o c a r b u r i s i n go rc a r b u r i s i n g h o w e v er ，t h e r ea r eai o to fd i f f e r e n c e si n o p i n i o n s t ot h ei n t e r m e d i a t e t e m p e r a t u r ep h a s et r a n s f o r m a t i o nm e c h a n i s mo ff e na u s t e n i t e w h i c h i sa g r e a td i s a d v a n t a g ef o ri t sa p p l i c a t i o n si nt h ei n d u s t r i a lm a n u f a c t u r i n g i nt h i s p a p e 5a ni n v e s t i g a t i o nw a sc a r r i e do u tb ys e v e 冶lk i n d so fm e a s u r e m e n to n s o m ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eh i g h - n i t r o g e na u s t e n i t ei n t e r m e d i a t et e m p e r a t u r e t r a n s f o r m a t i o n ，s u c ha st h em e c h a n i s m ，t h em o r p h o l o g yo fd e c o m p o s e d p r o d u c t s ，t h es e q u e n c eo fd e c o m p o s i t i o n ，t h eo r i e n t a t i o nr e l a t i o n s h i p ，t h e p r o p e r t yo fm i c r o h a r d n e s sa n ds oo n t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sw e r ea l s o c o m p a r e dw i t ht h o s ep e r v i o u sr e p o r t s t h es p e c i f i cc r y s t a lf e a t u r e so ff e na l l o y w e r e e m p h a s i z e d a n dt h e c o r r e s p o n d i n gs p e c i a lp h e n o m e n a o f p h a s e t r a n s f o r m a t i o nw e r ed i s c u s s e d 。 f o i ls a m p l e s 0 1m mt h i c k ，o fi n d u s t r i a lp u r ei r o nw e r eg a s e o u sn i t r i d e da t6 4 0 a n dq u e n c h e di no i la tr o o mt e m p e r a t u r e t h r e ek i n d so fs p e c i m e nw i t ht h e d i f f e r e n tn i t m g e nc o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i o nw e r ep r e p a r e di no u rr e s e a r c h ： a na u s t e n i t i cq u e n c h e dc a s ew i t hu n t r a n s f o r m e df e r r i t ei nt h ec e n t r eo ft h ef o i l ap u r ea u s t e n i t el a y e rw i t ht h eo b v i o u sn i t r o g e nc o n c e n t r a t i o ng r a d i e n t ，a p u r ea u s t e n i t el a y e rw i t ht h eh o m o g e n e o u sn i t r o g e nc o n c e n t r a t i o nf r o mt h e s ur f a c et ot h ec e n t e ro ft h ef o i l i n a d d i t i o n ，t h r e ek i n d so fh i g h n i t r o g e n m a r t e n s i t es p e c i m e nw e r ep r e p a r e di no r d e rt o s t u d yt h et r a n s f o r m a t i o no f 摘要 r e t a i n e da u s t e n i t e ，i n v o l v e di nt h ef e - nm a r t e n s i t i cq u e n c h e dc a s e d u r i n gt h e i n t e r m e d i a t et e m p e r a t u r es c o p e t h ec h a r a c t e r i s t i c so fd e c o m p o s e dp r o d u c t s w e r ec o m p a r e dw i t ht h a to ft h et e m p e r e dm a r t e n s i t ea n di t se f f e c t so nt h eo v e r a l l m i c r o h a r d n e s sw e r ea l s oe x p l o r e d 1 i nt h er e g i o no fa u s t e n i t es i n g l ep h a s ei n c l u d e di nt h ef i r s tk i n do fs p e c i m e n ， t h ed e c o m p o s i t i o nr a t eo fh i g h n i t r o g e na u s t e n i t ew a sr e l a t e dt ot h en i t r o g e n c o n c e n t r a t i o nc o n t a i n e d t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h et i m en e e d e df o rt h e c o m p l e t i o no ff e na u s t e n i t ed e c o m p o s i t i o na n dt h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n n e a r l yc o n f o r m st ot h ef o l l o w i n ge x p r e s s i o n ：t = 1 5 1 2 c 2 9 3 c + 1 4 4 w h e r ec i st h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n ( v v t ) l i m i t e di nt h er a n g eo f2 2 8 w t ti st h e t i m en e e d e d ，( h ) t h eh i g h e rt h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n ，t h eh i g h e rt h e m i c r o h a r d n e s sm a x l m u mo ft h ed e c o m p o s e dp r o d u c t st h em i c r o h a r d n e s s o ft h ed e c o m p o s e dp r o d u c t s ，i nt h eo r i g i n a lh i g h n i t r o g e na u s t e n i t ea d j a c e n t t ot h es u r f a c en i t r i d e 。c o u l de x c e e d10 0 0 h vw h e nl h ef j r s tk i n do fs p e c i m e n w a si s o t h e r m a l l yt r e a t e da t2 2 5 f o r6 ha n dt h e nc o o l e dt ot h er o o m t e m p e r a t u r e 2 t h es u p p e r - c o o l e d h i g h n i t r o g e n a u s t e n i t el a y e r8 0 9 0 p mt h i c kw i t h h o m o g e n e o u sn i t r o g e nc o n c e n t r a t i o nm i g h tb es u c c e s s f u l l yp r e p a r e db yt h e t w o s t e pn i t d d i n ga t6 4 0 。c ：f i r s t ，n i t r i d i n gf o r6 h 2 0 m i nw i t ht h ea m m o n i a d i s s o l u t i o no f8 6 8 8 a n dt h e nn i t r i d i n gw i t ht h ea m m o n i ad i s s o l u t i o no f 8 8 - 9 0 f o r2 0 m i n t h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o ni nt h ea u s t e n i t ew a s d e t e r m i n e dt ob ei nt h er a n g eo f2 6 2 7 w t b ym e a n so fx r a yd i f f r a c t i o n a n a l y s i s t h i ss u c c e s s f u le f f o r tm a d eag r e a tc o n t r i b u t i o nt ot h el a t e rs m o o t h p r o g r e s so ft h er e s e a r c h 3 w h e nt h eh i g h n i t r o g e na u s t e n i t es p e c i m e n ，w i t ht h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n r a n g i n gf r o m2 6 t o2 7 w t ，i s i s o t h e r m a l l yt r e a t e da t2 2 5 cf o r1h ，t h e t - f e 4 np h a s ep r e c i p i t a t e sf i r s t l ya n dt h em e t a s t a b l es y s t e m ( y - f e + y , - f e 4 n ) f o r m ss u b s e q u e n t l y i ti s f i r s t l yp r o v e db yt h ex r a yd i f f r a c t i o n a n a l y s e st h a tt h ed i s p e r s e d1 f - f e 4 np r e c i p i t a t i o nf r o mt h eh i g h - n i t r o g e n a u s t e n i t eb et h ef i r s ts t a g eo fh i g h - n i t r o g e na u s t e n i t et r a n s f o r m a t i o na t2 2 5 i ti sa l s ov e r i f i e dt h ef a c t f r o mt h eo t h e ra s p e c t 。t h a tal a r g ea m o u n to f 上海交通大学i 尊士学位论文 d i s p e r s e d1 - f e 4 nw a so b s e r v e db yt e m a f t e ri s o t h e r m a l l yt r e a t e da t2 2 5 。c f o r3 - - 3 5 ha n dt h e nc o o l e dt or o o mt e m p e r a t u r e t h ed e c o m p o s e dp r o d u c t s o ft h eo r i g i n a la u s t e n i t ew a sm e a s u r e db yt h ex r a yd i f f r a c t i o n t h ea f e d i f f r a c t i o np e a k se n h a n c eg r e a t l ya n da tt h es a m et i m et h ey - f ed i f f r a c t i o n p e a k se v i d e n t l yw e a k e n s a sar e s u l t ，t h em i c r o h a r d n e s si n c r e a s e st oa g r e a te x t e n t a f t e ri s o t h e r m a lt r e a t m e n tf o r8 1o h t h et - f ed i f f r a c t i o np e a k s d i s a p p e a rc o m p l e t e l ya n dt h es t a b l es y s t e mo f ( 饯一f e + 1 一f e 4 n ) t h e nf o r m s t h em i c r o h a r d n e s sc o u l de x c e e d110 0 h vl ft h ej s o t h e r m a it r e a t m e n tt i m e h o l d st o2 5 h ，t h eg r o w t ho ft h ed e c o m p o s e dp r o d u c t si sn o te v i d e n ta n dt h e c o r r e s p o n d i n gm i c r o h a r d n e s sm i g h tk e e pa b o v e9 0 0 h v 4 t h et e mo b s e r v a t i o n sa n da n a l y s i sw e r ec a r r i e do u t d u r i n gt h ef i r s ts t a g e o ft h eo r i g i n a lh i g h n i t r o g e na u s t e n i t et r a n s f o r m a t i o nw h e ni s o t h e r m a l l y t r e a t e da t2 2 54 c al a r g ev o l u m eo fd i s p e r s e dt - f e 4 np r e c i p i t a t e sf r o mt h e p a r e n th i g h n i t r o g e na u s t e n i t ep h a s e ，a n ds o m ey , - f e 4 np l a t e l e t sa r ef o r m e d o nt h ed i s l o c a t i o n s ，t h u sam e t a s t a b l es y s t e m “一f e 4 n + 旺一f e ) i so b t a i n e d t h e1 - f e 4 np r e c i p i t a t e si nt - f e ( n ) g r a i n sh a v eac u b e c u b eo r i e n t a t i o nw i t h t h em a t r i xt h ea u s t e n i t ed e c o m p o s e si n t ol a m e l l a rv ，一f e 4 na n d 饯一f eo n b o t hs i d e so ft h eo r i g i n a la u s t e n i t eg r a i nb o u n d a r i e s t h ed e c o m p o s e d p r o d u c t sf o r m e df r o mt h eg r a i nb o u n d a r i e sn e a r l yh a v es a m ee x t e n s i o na n d h a v eo b v i o u sb o u n d a r i e sf r o mt h ed e c o m p o s e dp r o d u c t sf o r m e di nt h e g r a i n s t e mo b s e r v a t i o n ss h o ws o m ec h a r a c t e r i s t i c s i nt h es p e c i m e n i s o t h e r m a l l yt r e a t e d a t2 2 5 f o r6 h ：t h e r ea r e r e g u l a r l yd i s t r i b u t e d w a v e l i k em i c r o s t r u c t u r e so b s e r v e df r o mt h eb r i g h tf i e l di m a g e s ； d o u b l e s u p e r - l a t t i c es p o t so ff e 4 nt y p ew e r eo b s e r v e df r o mt h er e c i p r o c a lv e c t o r o r i e n t a t i o no ft h ec r y s t a l p l a n eo f ( 2 0 2 ) a n d ( 2 0 2 ) h o w e v e rt h es a m e p h e n o m e n o nc o u l dn o to b s e r v e df r o mt h er e c i p r o c a iv e c t o ro r i e n t a t i o no ft h e c r y s t a lp l a n eo f ( 2 0 0 ) a n d ( 0 0 2 ) ；t h ee l e c t r o nd f - f r a c t i o ns p o t so f ( 1 1 2 ) t y p ec - f et w i n sa r ef o u n d i ti sd i s c o v e r e df r o mt h es p e c i m e ni s o t h e r m a l t r e a t e df o r8 ha t2 2 59 ct h a tt h ed e c o m p o s i t i o no ft h eh i g h - n i t r o g e na u s t e n i t e i sa l m o s tc o m p l e t e da n dt h ed e c o m p o s e dp r o d u c t sa r es t i l lv e r yf i n e ，a n dt h e 摘要 5 6 7 8 o r i e n t a t i o nb e t w e e ny , - f e 4 na n da f en e a r l yc o n f o r m st o 【1 1 0 ，c c 10 0 b = a n d ( ”1 ) 危( 0 1 1 ) b c d t h e r ea r et w op o s s i b i l i t i e sf o rt h ef o r m a t i o no f 一f e ( a 一f e ) i nt h ep a r e n t y - f e ( n ) p h a s e 仅一f e ( a 一f e ) i ss h e a rt r a n s f o r m e df r o mt h e n i t r o g e n d e p l e t e d a u s t e n i t e a c c o m p a n i e db y t h ef u r t h e r r f e 4 n p r e c i p i t a t i o n ，d u r i n gt h es e c o n ds t a g eo fi s o t h e r m a lt r a n s f o r m a t i o no ft h e h i g h n i t r o g e n a u s t e n i t ea t2 2 5 c c 一f ei sf o r m e di nam a r t e n s i t i c t r a n s f o r m a t i o nm o d ef r o mt h en i t r o g e n d e p l e t e dn i t r o g e na u s t e n i t ed u r i n g t h ec o o l i n gs t a g ef r o m2 2 5 ca f t e ri s o t h e r m a lt r e a t m e n t n om a t t e rw h i c h m o d ei sr e a s o n a b l e b o t ho f 廿1 e ma r es t r a i g h t l yr e l a t e dt ot h eu n s t a b l es t a t e o ft h en i t r o g e n d e p l e t e da u s t e n i t e ，w h i c hi sd u et oal a r g ev o l u m eo f d i s p e r s e dv ，一f e 4 np r e c i p i t a t i o n f r o mt h e p a r e n th i g h n i t r o g e na u s t e n i t e d u r i n gt h e f i r s ts t a g eo fi s o t h e r m a lt r e a t m e n ta t2 2 5 c w h e nt h eh i g h n i t r o g e na u s t e n i t ei sd e e pc o o l e di nl i q u i dn i t r o g e n al a r g e v o l u m eo ft h er e s i d u a la u s t e n i t et o g e t h e rw i t hs o m em a r e n s i t e sc o u l db e o b t a i n e d t h es p e c i a lf e nm a r e n s i t eo fat h i np l a t e l i k em o r p h o l o g yw a s f i r s t l yr e p o r e dh e r ea d d i t i o n a l l y ，t h ep r o p o r t i o no ft h i np l a t e l i k em a r t e n s i t e i n c r e a s e sw i t ht h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o nc o n t a i n e di nt h eo r i g i n a l p a r e n t p h a s ey - f e ( n ) i t i sav a l u a b l ea d d i t i o nt ot h eu s u a ld e f i n i t i o no f “t h e m o r p h o l o g yo ff e nm a r t e n s i t ec o n s i s t sl a m e l l a ra n dp l a t e ” t h er e s i d u a la u s t e n i t e ，i n v o l v e di nt h eq u e n c h e dm a r t e n s i t i cr e g i o n ，w o u l d t r a n s f o r mi n t ot h ef i n ea f ea n dy , - f e 4 nw h e ni ti st e m p e r e da t2 2 5 f o ra r e l a t i v e l yl o n gt i m e t h ed e c o m p o s e dp r o d u c t so ft h er e s i d u a la u s t e n i t e h a v eo b v i o u sb o u n d a r i e sw i t ht h et e m p e r e dm a r t e n s i t et h ec o r r e s p o n d i n g m o r p h o l o g i e sa r ed i f f e r e n tf r o mt h o s eo ft e m p e r e dm a r t e n s i t eo rb a i n i t e t h e d e c o m p o s i t i o n o ft h er e s i d u a la u s t e n i t ew o u l de n h a n c et h eo v e r a l l m i c r o h a r d n e s se v i d e n t l y t h o u g ht h ef i n a ld e c o m p o s e dp r o d u c t so ft h e r e s i d u a la u s t e n i t ea r es a m ea st h o s eo ft h es i n g l ea u s t e n i t el a y e rw h e n t r e a t e da ta ni n t e r m e d i a t et e m p e r a t u r e t h em i c r o s t r u c t u r eo ft h el a t t e ra r e f i n e ra n dm o r ed i f f i c u l tt oc o a m ea n dt h u sp r e s e n th i g h e rm i c r o h a r d n e s s i ti sf i r s t l yr e p o s e dh e r et h a tt h ed e c o m p o s e dp r o d u c t si ns o m el o c a lr e g i o n s v 上海交通大学博士学位论文 p r e s e n ts u p e r h i g hm i c r o h a r d n e s s ，av a l u ee v e ne x c e e d i n gt h a to ft h eh a r d a l l o yo rt h es i n t e r e ds i l i c o nc a r b i d e ，a f t e rt h eh i g h n i t r o g e na u s t e n i t ei s i s o t h e r m a l l yh e a t e da t2 2 5 。ca n dt h e nc o o l e dt or o o mt e m p e r a t u r e t h e s e r e g i o n sw i t hs u p e f h i g hm i c r o h a r d n e s sa r ev e r yf e wa n do f t e nb ef o u n di n t h eo r i g i n a la u s t e n i t ea r e an e a rt h es u r f a c en i t r i d e si nt h es p e c i m e nw i t ht h e n i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n2 6 w t 2 7 w t i ti ss u p p o s e dt h a tt h ef o r m a t i o no f t h es p e c i a lp h e n o m e n ab ep o s s i b l yr e l a t e dt ot h em i c r o h e t e r o g e n e 耐o f n i t r o g e nd i s t r i b u t i o n a n dt h eh i g h n i t r o g e nc o n c e n t r a t i o ni nt h eo r i g i n a l a u s t e n i t ep h a s e w h e nt h ed e c o m p o s e dp r o d u c t so ft h eo r i g i n a la u s t e n i t e ， 旺一f e ( c c 一f e ( n ) ) a n dy - f e 4 ni nn a n o s c a l e ，a r ed i v i d e dw i t he a c ho t h e r ，b o t h n a n o - s t r e n g t h e n i n ga n dp h a s et r a n s f o r m a t i o ns t r e n g t h e n i n gc o u l dp r e s e n t t h ec o m b i n e de f f e c t s ，w h i c hp r o b a b l yi n d u c e sas u p e f h i g hm i c r o h a r d n e s s t h u s ap r o p o s ei so f f e r e dt os t u d yo nt h ep o s s i b i l i t yo fa c h i e v i n ga t w o p h a s em i c r o s t r u c t u r ei nn a n o - - s c a l et h r o u g has i m p l em e t h o do fh e a t t r e a t m e n t k e yw o r d s ：h i g h n i t r o g e na u s t e n i t e ，i n t e r m e d i a t et e m p e r a t u r e l r a n s f o r m a t i o n t r a n s f o r m a t i o nm e c h a n i s m m i c r o h a r d n e s s 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人完全意