超超臨界發(fā)電技術是中國火電機組的主要發(fā)展方向，這對機組材料的高溫強度和抗氧化腐蝕性能要求更為苛刻。ZG1Cr10NiAlMoVNbN是一種新開發(fā)的鐵素體型耐熱鋼。其中，鋁元素的加入可以提高材料的抗氧化性、高溫強度、抗結焦性和抗?jié)B碳性。同時由于鋁元素屬于鐵素體形成元素，使奧氏體單相區(qū)縮小并右移，其質量分數(shù)過高時，可能使材料的室溫組織中保留δ鐵素體，但δ鐵素體會降低鋼的沖擊韌性與持久強度等性能。
科研人員采用Thermo-Calc熱力學軟件與試驗研究相結合的方法，模擬分析了3種不同鋁質量分數(shù)的ZG1Cr10NiAl-MoVNbN 耐熱鋼在200～1600℃之間存在的平衡相和非平衡凝固過程，研究了 3 種試驗鋼的顯微組織，并對其進行了沖擊試驗。
結果表明：在1050℃時，質量分數(shù)為0.10%的鋁試驗鋼的平衡相為γ單相；質量分數(shù)為0.91%的鋁試驗鋼的平衡相為γ相＋δ鐵素體相；質量分數(shù)為3.67%的鋁試驗鋼的平衡相為δ鐵素體單相，模擬結果與試驗結果較為吻合，同時，隨著鋼中鋁質量分數(shù)的升高，沖擊功大幅下降，沖擊試樣的斷裂方式由韌窩斷裂變?yōu)榻饫頂嗔选?/p>