Grade 91钢抗蠕变性能的计算热力学研究OA

作者：Andrew Smith; Mohammad Asadikiya; Mei Yang; Jiuhua Chen; Yu Zhong^*

来源：Engineering, 2020, 6(06): 131-149.

• Grade 91钢
• 抗蠕变性能
• 铁素体-马氏体钢
• 焊缝组织
• 计算热力学
• 第二相
• 合金成分

本研究旨在了解在焊接Grade 91(Gr.91)钢时,热影响区(HAZ)内不同的临界温度与第二相的稳定性之间的关系。IV型开裂出现在Gr.91钢的焊接热影响区。先前的研究表明,Gr.91钢的开裂失效与其抗蠕变性能有关,而Gr.91钢中第二相的稳定性对其抗蠕变性能有着举足轻重的影响。本研究运用计算热力学方法预测了Gr.91钢中的第二相,即M23C6相、MX相和Z相的稳定性。平衡凝固和Scheil凝固模拟方法分别被用于研究Gr.91钢在焊接过程中的相稳定性。本文讨论了四个不同临界温度,即Ac1(加热时奥氏体开始生成的温度)、Ac3(加热时奥氏体转变的终了温度)、M23C6相及Z相的阈值温度对热影响区的厚度和相稳定性的影响。本研究的模拟结果解释了Gr.91钢抗蠕变性能的影响机理,并为如何通过优化钢的成分、焊接和热处理工艺参数提高钢的高温抗蠕变性能提供了一种可行的解决方案。同时,本工作的模拟结果为新型合金的研发,即通过提高钢的抗蠕变性能来防止IV型开裂提供了指导。