高振桓 聂丽萍 巩秀芳 郭维华 李金祺 王天剑

(1.长寿命高温材料国家重点实验室，四川618000；2.东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川618000)

随汽轮机运行温度和压力的增加，汽轮机耐热钢材料在不断地被改良和优化，常用的耐热钢材料基于9%～12%Cr钢加入W、Mo、V、Nb等合金元素提高其蠕变强度，其中Cr、Mo、W对合金起固溶强化及沉淀强化作用，合金中M23C6和laves相沿着晶界和马氏体板条边界析出，在服役过程中阻碍马氏体板条的恢复从而增加了抗蠕变性。耐热钢中添加V、Nb、N可以有效地提高钢的高温性能，这得益于VC、NbC、VN、NbN及MX型碳氮化物在合金板条内的弥散析出强化，通过高密度的析出阻碍位错的运动。有研究结果显示，钢中添加N元素会提高合金的蠕变强度，单独添加V和单独添加Nb对蠕变强度的提升均有明显作用，当同时添加0.05%Nb和0.25%V后对蠕变强度的提升效果更加明显，但仅限于这些析出相尺寸细小且弥散析出的情况才能起到强化作用[1-2]。由于Nb的碳化物、氮化物在高温下具有较高的稳定性，经过淬火后合金中会残留未被溶解的含Nb碳化物或氮化物，如果该类析出相以聚集状或大块状存在于合金中将影响合金的蠕变强度，通过提高淬火温度虽然可以改善或消除该类析出相，但往往会对其他性能带来负面影响，因此必须将合金中Nb含量限制在适当的水平。

1 试验

试验材料为12Cr10Co3W2MoNiVNbNB合金(以下简称Co3W2合金)，合金成分如表1所示，经真空感应熔炼、电渣重熔及锻造成形后切取试样在1050℃、1080℃、1100℃、1150℃、1240℃及1300℃保温0.5 h后进行油淬，在710℃回火6 h，对回火后的合金进行冲击试验，测量其冲击吸收能量。……