700℃级超超临界电站候选材料热力学评估及成分设计.pdfVIP

《热加工工艺》2016年9月第45卷第18期

700CjC级超超临界电站候选材料热力学评估

及成分设计

尹宏飞，党莹樱，赵新宝，谷月峰

(西安热工研究院有限公司，陕西西安710032)

摘要：根据对700℃级超超临界电站关键部件材料性能的要求，通过材料热力学模拟软件JMatPro8．0及相应的

镍基高温合金数据库，研究了6种现有的700℃级电站关键部件高温合金的平衡相与高温力学性能．并对比分析了3

种新设计的镍铁基合金性能。结果表明：IN740H合金的平衡相和高温力学性能最优；CCA617合金持久强度不能满足

要求；1N706、TOS1X、USC141和GH2984合金的热力学平衡相中均有TCP相析出，组织稳定性较差：新设计的镍铁基

合金性能满足要求，组织稳定性好，且镍铁基合金中大量Fe元素取代了Ni、Co，进一步降低了合金成本。

关键词：700℃级超超临界电站材料；高温合金；热力学计算；平衡相；力学性能

DOI：10．14158／j．cnki．1001—3814．2016．18．016

中图分类号：TGl11．5；TG113．25文献标识码：A文章编号：1001．3814(2016)18-0061—05

ThermodynamicEvaluationandCompositionDesignofCandidate

Alloysfor700℃ClassUltra—supercriticalPlant

YINHong~i，DANGYingying，ZHAOXinbao，GUYuefeng

(xi’anThermalResearchInstituteCo．，Ltd．，Xian710032，China)

Abstract：Accordingtothepropertyrequirementofhtematerialsusedin700℃classultra—supercriticalplant，hte

equilibriumphaseandmechanicalpropertyof6candidatealloyswerestudiedbythermodynamiccalculationsoftwarepackage

JMatProcoupledwihthtecorrespondingNi—basedsuperalloydatabase，whichwerecomparedwith3newdevelopedNi—Fe

basedalloysusedin700℃classultra—supereriticalplant．Theresultsshowhtattheequilibriumphaseandhig【htemperature

mechanicalpropertiesofIN740HaUoyareoptimal，andhteendurancesrtengthofCCA617alloydoesnotmeethte

requirement．TCPphaseprecipitatesinthemralequilibriumphaseofIN706，TOS1X，USC141andGH2984alloys，the

stabilityofhtemicrostructureisweak．ThepropertiesofthenewdesignedNi—Febasedalloyscanmeethterequiemrent，and

htesatbilityofhtemicrostrucutreisgood．FeelementinNi—FebasedalloytakeshteplaceofNiandCoelement，whichcan

decreasethecostofthealloy．

Keywords：700℃classultra—supercr