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通过TEM、三维原子探针(3DAP)等实验方法,研究了Ti-Mo微合金钢在时效过程中第二相的临界转化尺寸,用显微硬度判定等温回火时析出物强化机制的转变点.结果表明:Ti-Mo微合金钢在1250℃固溶处理0.5h后淬火,在650℃回火1h,实验钢硬度出现峰值,用3DAP测量其等效半径约为1.3nm.根据第二相与位错交互作用的强化理论,析出相与基体的平均错配度在0.03～0.09之间,共格应变强化主导切过机制,计算了位错切过向绕过机制转变时第二相的尺寸约为1.3nm与3DAP结果吻合.