基于JMatPro软件的X12Cr MoWVNbN10-1-1钢析出相热力学模拟和分析
2021-04-23杨佳奇
材料与冶金学报 2021年1期
关键词:质量
杨佳奇
(沈阳开放大学 教务处,沈阳 110003)
火力发电是全球电能的主要来源,占总发电量的70%左右,在未来的几十年内仍是主流发电形式.X12CrMoWVNbN10-1-1钢[1-2](以下简称X12钢)是目前火力发电机组的主流材料,广泛用于汽轮机转子、主蒸汽阀体及涡轮盘等大型铸锻件的生产.火电厂的热效率随蒸汽温度和压力的提高而显著提高,供电煤耗则大幅下降.因此,在节能减排的大背景下,部件材料抗蠕变性能的好坏成为了火电厂蒸汽参数高低的主要影响因素[3].X12钢属于典型的高合金铁素体耐热钢,具有较好的高温抗蠕变性能,其回火马氏体组织提供了较高的抗蠕变强度,而大量的析出相有效地延缓了高温蠕变过程中回火马氏体的演化,达到延长使用寿命的目的[4-5].
JMatPro软件[6]常被用于金属材料的相变和性能分析的模拟计算,通过热力学模型数据对热物性能进行推演,其模拟结果与实验结果有较高的一致性.本文采用JMatPro软件对X12钢相的析出过程进行热力学模拟计算,并通过实验验证模拟结果,为制定相应的热处理工艺和调控析出相提供理论依据.
1 实验材料与方法
本文以X12成品钢板为研究对象,板材厚度为10 mm,其化学成分如表1所示.采用JMatPro软件对X12钢进行模拟计算,模拟出平衡状态下的凝固相图,对耐热钢中相析出过程进行热力学计算,得到过冷奥氏体等温转变TTT曲线和连续冷却转变CCT曲线.
钢板以100℃/h的升温速度加热至1 050℃后保温2 h,风冷至室温;以90℃/h的升温速度加热至550℃后……
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