GX12耐熱鑄鋼熱力學(xué)計(jì)算分析及組織性能研究.pdf

1、本文對(duì)G-X12CrMoWVNbN10-1-1耐熱鑄鋼的力學(xué)性能和焊接性能進(jìn)行了研究，以期使這種材料能滿足蒸汽參數(shù)不斷提高的火力發(fā)電機(jī)組的使用要求，從而提高機(jī)組發(fā)電效率、減少廢氣排放，這具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 文中對(duì)GX12耐熱鑄鋼平衡析出相進(jìn)行熱力學(xué)分析，計(jì)算了GX12耐熱鑄鋼Fe-Cr-W-V-C五元體系中各種碳化物的Gibbs自由能ΔG；進(jìn)行了常溫拉伸性能測(cè)試并將經(jīng)1050℃正火（淬火）+735℃回火熱處理的試驗(yàn)材

2、料，分別在550℃、600℃、650℃、700℃溫度條件下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)并掃描其斷口，研究鋼的高溫力學(xué)性能；分別采用80A、100A、120A、140A電流進(jìn)行焊接試驗(yàn)并在735℃下回火處理，研究鋼的焊接性能。 熱力學(xué)計(jì)算表明在Fe-Cr-W-V-C五元系中，當(dāng)溫度高于1770 K時(shí)，在合金熔化成熔體后，析出相Cr23C6的Gibbs自由能ΔG最低，Cr7C3次之，熔體中會(huì)生成Cr23C6. Cr7C3、MX型碳氮化物等析出相。由

3、于是在鐵液環(huán)境中，故也會(huì)有少量滲碳體生成，基體中主要析出相是Cr23C6、Cr7C3、Fe3C等相。當(dāng)溫度處于1770K～1938K時(shí)，Cr23C6，Cr7C3能優(yōu)先生成，但是在熔體中鉻碳比很大，則更易生成Cr23C6，有時(shí)甚至?xí)纬芍В詽茶T時(shí)熔體溫度不應(yīng)高于合金熔點(diǎn)很多（<1938K）。 GX12鋼常溫下抗拉強(qiáng)度為807MPa，通過與普通碳素鋼（ZG20MnSi）和不銹鋼（ZG0Cr13Ni4Mo）的對(duì)比，顯示了較好的

4、常溫力學(xué)性能；熱處理后GX12鋼在550℃、600℃、650℃、700℃溫度下的抗拉強(qiáng)度分別為565MPa、505MPa、410MPa、315MPa，明顯高于同溫度下不銹鋼和碳鋼的抗拉強(qiáng)度，說明其高溫下具有良好的力學(xué)性能，通過斷口掃描分析，鋼在高溫下的斷裂方式為韌性斷裂。 焊接試驗(yàn)表明GX12鋼具有可焊性；焊后熔化區(qū)的主要組織為馬氏體，過熱區(qū)的組織主要為馬氏體。熱處理后，可部分消除焊接后的組織差別；熱處理后熔化區(qū)的主要組織為馬氏