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9-12%Cr铁素体耐热钢因其膨胀系数低、导热能力高以及制造成本低等特点在超超临界机组领域具有广阔的应用前景。9CrMoCoB铁素体耐热钢在高Cr铁素体钢的基础上添加了1.0wt%Co和0.01wt%B,以期能够降低M23C6相颗粒和马氏体板条在高温服役期间的粗化速率,从而提高材料的高温稳定性。目前,关于9CrMoCoB钢的研究主要集中在蠕变强度、焊接性能以及冶炼工艺等方面,而关于其高温热变形工艺以及回火和时效过程组织演变规律的研究较少。基于此背景,本文研究了9CrMoCoB钢在不同时间回火和长期时效过程的第二相演变规律,并分析了形变热处理工艺对9CrMoCoB钢组织变化的影响,主要得出以下结论:(1)基于热变形实验过程的应力-应变数据,构建了9CrMoCoB钢的热变形Arrhenius型本构方程和MZA型本构方程,对比后发现MZA型本构方程能够更准确地预测9CrMoCoB钢热变形过程流变应力变化行为。热变形工艺参数对9CrMoCoB钢的流变应力和组织变化行为影响显著。低变形温度和高应变速率均会导致流变应力的升高,高变形温度和低应变速率则均有利于促进动态再结晶发生。此外,高应变速率配合低变形温度还有利于促进9CrMoCoB钢回火过程MX相的析出。(2)9CrMoCoB钢在650℃回火时的析出相有M3C、M2X、M7C3以及M23C6四种类型,其中M3C相在奥氏体化后的空冷过程和回火过程前期均会析出,但由于其热稳定性较差,在回火过程中会转化为M2X相。四种析出相的析出序列为:M3C→M2X→M7C3→M23C6。(3)9CrMoCoB钢在650℃长期时效过程马氏体板条组织基本维持稳定。M23C6碳化物在时效过程中会随着时效时间延长逐渐发生粗化。当时效时间超过500 h后,岛状Laves相开始析出,且其颗粒尺寸随时效时间延长逐渐增大。