综述：FV520B不锈钢在470°C时效过程中的微观结构演变与沉淀强化

本文系统研究了FV520B马氏体沉淀硬化不锈钢（PHSS）在470°C时效过程中双硬度峰的形成机制。通过原子探针断层扫描（APT）和高分辨透射电镜（HRTEM）揭示了Cu-rich相（BCC→FCC结构转变）、NiMnSi团簇、Cr-rich相和G相（Ni16 X6 Si7 型）的时序性沉淀行为，为海洋装备关键部件（如叶轮、涡轮叶片）的强化设计提供了理论依据。

　　

Abstract
FV520B不锈钢经850°C/1h固溶处理后，在470°C时效过程中呈现独特的双峰硬度曲线。首次峰值（386±4 HV/1h）源于体心立方（BCC）结构纳米级Cu-rich相的高密度沉淀，二次峰值（379±4 HV/128h）则与NiMnSi团簇的协同强化及Cr-rich相的调幅分解相关。这种多尺度相变序列为开发高强度-耐蚀一体化材料提供了新见解。

Introduction
作为海洋环境用关键材料，FV520B通过降低C含量（<0.07wt%）并添加Cu（1.5wt%）、Nb（0.3wt%）等元素实现强度-韧性的平衡。早期研究对ε-Cu（FCC）粒子强化机制存在争议，而本文通过先进表征技术首次证实：BCC结构Cu-rich相（1-5nm）在初期时效阶段贡献了主要强化效果。

Materials and methods
实验采用1050°C/1h固溶+850°C/1h中间处理的工艺路线，470°C时效时间覆盖15min-1024h。APT三维重构显示Cu原子在时效1h后形成局域浓度达80at%的纳米团簇，HRTEM观察到其与基体的取向关系：[01^ˉ
1]_Cu
∥[001]_M
。

Microhardness
硬度曲线呈现"快速上升-下降-再上升"的非单调变化：

• 第一阶段（<1h）：BCC-Cu相形核导致硬度陡增
• 第二阶段（1-8h）：Cu相粗化（>10nm）及向FCC结构转变导致软化
• 第三阶段（8-128h）：NiMnSi团簇和α'-Cr相（调幅分解波长≈5nm）引发二次强化

Conclusions

1. 时效初期BCC-Cu相与基体的共格应变是首峰强化的主因
2. Cr-rich相通过阻碍位错运动贡献第二峰强度
3. G相（[001]_G
   ∥[001]_M
   ）在长期时效后导致软化
   该研究为优化PHSS热处理工艺建立了"成分-结构-性能"的定量关联模型。