上海大学：突破原有认知！提出轻质钢κ-碳化物形核新机制(3)

图3 时效态样品奥氏体内组成元素的三维原子探针表征结果。
图4中（a）是经典文献给出的调幅分解发生时溶混间隙和相应自由能应遵循的曲线示意图。与形核-长大机制不同，调幅分解不需要形核能量势垒，但发生时会导致总体的吉布斯自由能降低。调幅分解后产生的相与母相具有一致的晶格结构，因此在自由能曲线上，产生相的自由能沿着同一条曲线移动。为了使总的能量降低，就要求调幅分解发生时自由能-成分的曲线具有负的曲率，如图4（a）中x1-x2之间的区域。轻质钢在400-800℃的温度区间内热力学计算显示，可变的Al和C含量范围中FCC相自由能-成分的三维曲面不具有负的曲率，表明该轻质钢奥氏体在这个温度和成分范围内不具有调幅分解的热力学条件。

图4
综上所述，本工作发现轻质钢奥氏体中的纳米尺寸κ-碳化物是由形核-长大机制形成的，而不是传统认识上的调幅分解-有序化过程。本工作的研究成果同时在实验和理论上揭示了κ-碳化物形成机制，为轻质钢κ-碳化物的析出调控和高性能轻质钢的研发提供了支撑。
*感谢论文作者团队对本文的大力支持。
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