馬氏體時效鋼是一種以無碳（或微碳）馬氏體為基體的析出強化鋼。深入全面地理解納米尺度的析出機理對于開發超高強度、高塑性的鋼鐵材料具有重要意義。

日前，中國科學院金屬研究所先進鋼鐵結構材料研究團隊以題為“Precipitate evolution and strengthening behavior during aging process in a 2.5 GPa grade maraging steel”在金屬材料領域頂級權威期刊《Acta Materialia》上發表了馬氏體時效鋼相關的最新成果。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359645419305543

在這項研究中，科研人員綜合利用原子探針層析（APT）成像技術，高分辨透射電鏡（HRTEM）和第一性原理計算，揭示了2.5 GPa級馬氏體時效鋼中一種有趣的共析機制：Ni3Ti和富Mo納米粒子的共析。富Ni-Ti團簇優先在過飽和固溶體中形核，隨著時效地進行轉變成Ni3Ti。與此同時，Mo原子的排斥導致Ni3Ti附近的富Mo納米粒子不均勻析出，并最終與Ni3Ti相形成核殼結構。

實驗鋼480℃時效240min的TEM明場像及Ni3Ti 的高分辨圖像

時效過程中合金元素之間相互作用能的計算結果表明，富Ni-Ti團簇優先形成是由于Ni和Ti原子之間的相互作用能較低。但是，Ni-Ti團簇只是一個過渡相，當穩定的Ni3Ti形成后，Mo原子從Ni3Ti中排出并與Ni3Ti一起形成核殼結構。最后，論文提出了四種修正的理論模型來描述屈服強度與實驗鋼微觀組織和析出特征之間的關系。

三維原子探針技術對實驗鋼的三維重構圖像