[0001]本發明涉及一種熱膨脹系數可調的奧氏體-馬氏體雙相復合鋼極其制備方法，可用于奧氏體鋼部件與馬氏體鋼部件的連接部，解決奧氏體鋼與馬氏體鋼的熱膨脹系數相差過多引起的熱應力過高的問題，同時因其結合了馬氏體鋼的強度高和奧氏體鋼的塑性好的優點，可用于某些強度和塑性要求高的場合。

　　[0003]而馬氏體鋼相比奧氏體鋼具有高溫下抗拉強度高、熱導率高、抗中子輻照能力強的優點，普遍認為會成為新型反應堆的堆芯結構材料，但是它也存在一些問題，比如氚滲透率也要比奧氏體鋼高一個數量級，以及韌性差、存在脆韌轉變溫度問題。因此在新型反應堆設計中，我們需要根據情況搭配使用馬氏體鋼和奧氏體鋼，比如在中子輻照損傷嚴重、工況溫度高的部位選擇馬氏體鋼作為部件結構材料，在中子輻照損傷相對較小、工況溫度相對較低、且對氚滲透敏感的部位選擇奧氏體鋼作為部件結構材料。比如在目前的國際熱核聚變實驗堆(ITER)的測試模塊(TBM)系統中，該系統的氦冷系統HCS和氚提取系統TES的管道部件主要選用奧氏體不銹鋼(AISI316LN，或中國等效型號的材料)作為結構材料；而該系統的模塊本體則選用一種低活化的鐵素體/馬氏體鋼(RAFM)作為結構材料。然而這種設計不可避免地要涉及馬氏體鋼與奧氏體鋼的連接問題。這兩種鋼的熱膨脹系數差別較大，低活化馬氏體鋼的熱膨脹系數在500度下為12.8X10_6/C左右，奧氏體鋼則在18.3X10_6/C左右，直接連接會帶來熱應力過大的問題。

　　[0005]一種熱膨脹系數可調控的奧氏體-馬氏體兩相復合鋼，兩相復合鋼中奧氏體相的多晶顆粒和馬氏體相的多晶顆粒呈相間彌散分布，多晶顆粒的尺寸為50-200微米，奧氏體相的多晶顆粒呈近球形。

　　[0007]奧氏體相具體成分的質量百分比為:Fe占60%以上，Cr在1618%之間，Ni在9-13%之間，Mo在1-3%之間，Mn在1.2_2%之間，各組分合計100%;馬氏體相具體成分質量百分比為:Fe占85%以上，Cr在713%之間，V在0.10.3%之間，W在1.02.0%之間，Mn在0.10.6%之間，Ta在0.010.2%之間，各組分合計100%。

　　[0009](I)采用等離子輔助旋轉電極法制備粒徑在50-200微米的奧氏體鋼粉末；

　　[0011](3)將奧氏體鋼粉末和馬氏體鋼粉末根據最終熱膨脹系數要求，按比例混合均勻，其中奧氏體鋼粉末與馬氏體鋼粉末按質量百分比在1:9999:1之間；

　　[0013](5)進行熱等靜壓處理，溫度控制在1000-1300C之間，壓力控制在100_180MPa之間，維持2小時以上，快速冷卻。

　　[0015]其主要工作原理如下:

　　[0017]該發明就是利用了這一原理，實現了奧氏體相的多晶顆粒與馬氏體相的多晶顆粒的彌散復合，通過調整奧氏體相多晶顆粒與馬氏體相多晶顆粒的比例，從而得到熱膨脹系數在奧氏體鋼和馬氏體鋼之間可調的雙相復合鋼。

　　[0019]本發明的有益效果為:(I)可以通過調控奧氏體相合馬氏體相的多晶顆粒比例而得到熱膨脹系數在奧氏體鋼和馬氏體鋼之間可調的雙相復合鋼，解決奧氏體鋼與馬氏體鋼連接熱膨脹系數差較大的問題；(2)雙相復合鋼結合了奧氏體鋼的塑性好和馬氏體鋼的強度高的優點，特別是奧氏體相形成的網狀內部結構，使得其比單純馬氏體鋼強度更高，韌性更好。

　　[0022]圖3為奧氏體(50%)與馬氏體(50%)的雙相復合鋼的高倍下的顯微組織圖。

　　【具體實施方式】

　　[0025](一)該兩相復合鋼中奧氏體相I的多晶顆粒和馬氏體相2的多晶顆粒呈相間彌散分布，多晶顆粒的尺寸為50-200微米，奧氏體相的多晶顆粒呈近球形。

　　[0027](三)該兩相復合鋼中的奧氏體相多晶顆粒主要由Fe、Cr、Ni三種元素以及少量的Mo和Mn兀素組成。具體成分比例為(以下均為質量百分比):Fe占60%以上，Cr在1618%之間，Ni在9