郭秋娟　张海峰

(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)



化学成分对一种水轮机用钢强度影响的模拟研究

郭秋娟张海峰

(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)

摘要：利用材料模拟软件JMatPro模拟了近百种不同合金成分的水轮机用材料在碳当量为0.48%的情况下的屈服强度和抗拉强度的变化情况。得到了在碳当量一定的情况下，不同的化学元素C、Mn、Mo、V、Cr、Si和微量元素B等对材料强度的影响规律，为水电产品锻件的生产制造提供了理论依据。

关键词：ASTM A 668 CLE钢；化学成分；碳当量；强度；材料模拟

ASTM A 668材料是用于水轮机关键大型部件制造的通用材料，主轴、推力头、上端轴等锻件均是采用这种材料。水轮机工作过程中主要有四项力特性参数[1]。随着发动机组越来越大型化，对材料性能的要求越来越高，既要求有高的强度和韧性，还要考虑焊接对材料碳当量的要求。常规成分的锻件虽经过很多热处理及锻造等方面的工艺改进，但其性能还是很难满足产品技术条件的要求。所以从根本上改进锻件的化学成分成为解决问题的重要方法。而材料中各种化学成分及碳当量对材料强度的影响非常复杂，需要大量系统的理论与试验研究。

JMatPro是金属材料相图计算及材料性能模拟软件，能预测材料各种性能，辅助科研人员进行热处理与焊接工艺设计。它以强大而稳定的热力学模型、热力学数据为核心技术和计算基础。所有物理模型的建立都经过了广泛的验证，以确保材料性能计算的准确性。……