沈 治, 沈红卫, 孙 锋, 单爱党, 丁丽锋

(1.上海交通大学 材料科学与工程学院,上海 200240;2.上海电气电站设备有限公司汽轮机厂,上海 200240)

Inconel 783(IN783)合金是一种航空发动机用高A l低Cr新型低膨胀抗氧化高温合金,其特点是在保持γ′强化的同时,通过在晶界上分布富A l的β-NiA l相以提高晶界抗氧化能力[1-3].近年来,随着超超临界汽轮机技术的兴起,该合金也被用作汽轮机组的螺栓材料[4-5].按目前的技术要求[6],某一种类的汽轮机螺栓用IN783合金采用与航空材料相同的三级时效(β+γ′)标准热处理工艺.考虑到汽轮机运行预期寿命要求远高于航空发动机,且腐蚀气氛为干蒸汽[7],有必要研究热处理工艺优化的可能性;此外,IN 783合金是否能用于更高工作温度的螺栓或其他高温零件,是否可以对化学成分进行优化也值得进一步研究.

针对上述问题,笔者利用热力学计算软件JmatPro5.0与相应的 Ni基高温合金数据库,对IN 783合金的相析出行为进行了分析,并具体考察了该合金的名义成分以及进口与国产2种合金的实测成分.

1 计算方法与材料

1.1 JmatPro5.0软件简介

JmatPro软件是 Therm otech公司开发的材料性能模拟软件,可以进行相平衡分布、物理和热物理性能、TTT/CCT曲线以及力学性能等多方面的运算,应用范围可覆盖钢、铸铁、高温合金、钛合金和铝合金等多类材料体系.该软件在研发之初就得到了GE Aircraft Engines、Rolls-Royces、Pratt-Whitey以及美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)等多家知名公司与研究机构的资助与支持,并在其后的应用中证实了其可靠性.该软件的核心是……