作为超临界火电机组热力管类、叶片类以及紧固件用关键材料，含Cr量为9%～12%（质量分数）的马氏体耐热钢在高温强化机制和服役过程中的组织演变等方面的研究受到众多学者的关注。为了获得最佳的高温力学性能，高Cr马氏体耐热钢在成形后一般需进行固溶+回火热处理。而在固溶过程中，Nb、V等合金元素溶解量的多少直接影响耐热钢在回火时析出相粒子的弥散析出，同时也影响固溶强化和析出强化等对耐热钢高温力学性能的作用效果。一般来说，固溶温度越高，合金元素的溶解量也越多；但是，过高的固溶温度又可能使耐热钢组织出现对力学性能不利的δ铁素体。因此，选择合适的固溶热处理制度，对提高耐热钢的综合力学性能显得尤为重要。

403Nb钢属于马氏体耐热钢，是在AISI403钢中添加约0.20%的Nb和≤0.10%的V研发而成。添加Nb的作用是为了在热加工中析出NbC，完全防止1000℃左右Cr23C6的析出以改善热加工特性，用0.05%V在800℃以下析出VC，以细化α相。含有一定量的Ni和Mo，不仅起到了平衡组织的作用，而且还细化晶粒，起到了固溶强化、提高回火抗力的作用。

实验用403Nb耐热钢系采用碱性电弧炉+电渣重熔（ESR）冶炼，经锻造开坯后热轧成Φ50mm的棒材，其化学成分（质量分数，%）为：C0.16，Mn0.46，Si0.28，S0.002，P0.016，Cr11.98，Mo0.029，Nb0.22，V0.0128，Ni0.12，Fe余量。将该棒材在850℃保温1.9h后，炉冷至680℃再保温5.7h后空冷，利用电火花切割技术沿棒材轴向截取长×宽×高为12mm×12mm×15mm的方块试样，用于随后的固溶热处理实验和组织观察与分析。

固溶处理在SX-2-1型管式电阻炉内进行。固溶温度取850、950、1050、1100、1150和1200℃，保温时间均为1h，以使403Nb耐热钢中的碳化物能充分溶解。采用Thermo-Cala热力学软件计算、光学显微镜以及透射电子显微镜等对403Nb钢在不同固溶温度下析出相的溶解与析出行为，尤其是对析出物的成分、尺寸及其演化和δ铁素体的析出条件等进行研究和分析。

结果表明：该耐热钢在高温下主要存在M23C6和MX两种碳化物；其中M23C6型碳化物在900℃左右就完全溶解，而MX型碳化物则相对稳定，在固溶温度超过1000℃时才开始缓慢溶解。随着固溶温度的升高，MX型碳化物颗粒逐渐减少且颗粒平均尺寸不断长大，但其中非平衡成分的低Nb含量MX型碳化物不断溶解，而平衡成分的高Nb含量MX型碳化物则不断长大。在固溶温度为1150℃时，403Nb钢中开始析出对性能不利的δ铁素体，且随固溶温度的升高，δ铁素体含量逐渐增多。

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