超超臨界發(fā)電技術(shù)是中國火電機(jī)組的主要發(fā)展方向，這對機(jī)組材料的高溫強(qiáng)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(qiáng)度、抗結(jié)焦性和抗?jié)B碳性。同時(shí)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(zhì)量分?jǐn)?shù)過高時(shí)，可能使材料的室溫組織中保留δ鐵素體，但δ鐵素體會(huì)降低鋼的沖擊韌性與持久強(qiáng)度等性能。
科研人員采用Thermo-Calc熱力學(xué)軟件與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，模擬分析了3種不同鋁質(zhì)量分?jǐn)?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(yàn)鋼的顯微組織，并對其進(jìn)行了沖擊試驗(yàn)。
結(jié)果表明：在1050℃時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%的鋁試驗(yàn)鋼的平衡相為γ單相；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.91%的鋁試驗(yàn)鋼的平衡相為γ相＋δ鐵素體相；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.67%的鋁試驗(yàn)鋼的平衡相為δ鐵素體單相，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為吻合，同時(shí)，隨著鋼中鋁質(zhì)量分?jǐn)?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>