第2期 孔玉莹等：T122铁素体耐热钢析出相热力学模拟计算 129 2.3V含量变化对MX相的影响 元素是MX相的主要组成元素，MX1主要由钒铌钛 热力学计算结果表明，当V质量分数在0.28% 碳氨化合物组成；而MX2则主要是NbC.当钒含量 以上时出现两种不同的MX相（以下称只在V质量 增加时，两种MX中碳含量比例均增加，同时氨含 分数为0.28%以上出现的MX相为MX2,另一种为 量比例均减少，这表明随着钒含量的增加，大量的 MX1),表3和表4分别为两种不同的MX相在不 MX相由MN相转化成为M(C,N)相，或者是MN 同钒含量下的平衡计算成分，从表中可以看出：钒 相的比例下降，而M(C,N)相的比例增加，这与在 表3650℃时不同钒含量下MX1平衡计算成分（质量分数） Table 3 Calculated chemical composition of MXI in T122 heat resistant steel with different vanadium contents at 650C % 钢中V质量 MX1 分数 N Nb Ti C Fe Cr W Mo 0.16 51.0 19.9 16.5 12.0 0.029 0.127 0.457 微量 微量 0.28 55.2 18.7 14.3 11.2 0.47 0.04 0.038 微量 微量 0.40 61.0 18.5 8.46 11.2 0.75 0.05 0.022 微量 微量 表4650℃时不同钒含量下MX2平衡计算成分（质量分数） Table 4 Calculated chemical compositions of MX2in T122 heat resistant steel with different vanadium at 650C % 钢中V质量 MX2 分数 Nb C N W Cr Mo Ti Fe 0.28 83.2 9.82 4.81 1.34 0.605 0.152 微量 微量 微量 0.40 79.8 10.4 8.08 0.87 0.733 0.139 微量 微量 微量 T91钢实验观察到的结果相似). 6.22953×10-5%,可见钒不是M23C6相中的主要 随着钒含量的增加，MX相析出量增加（见图 组成元素；并且，随着钢中钒质量分数从0变化到 7),尤其当钒质量分数在0.16%以下时，MX相析 0.4%,650℃时M23C6相的质量分数仅从2.15%下 出量随钒含量的增加呈直线增加，随后析出量增加 降到2.05%，下降幅度仅为4.6%，而M23C6相的原 缓慢.这可能是因为基体中Nb、N和C元素基本上 子组成百分比也基本不变，Laves相主要由Fe、Cr、 已与V结合生成VN、Nb(C,N)和VC,致使基体中 Mo和W组成，而钒元素并不是Laves相的组成元 缺少形成MX中的X元素；另一方面，当钒质量分 素.因此，随着钢中钒含量的变化，Laves相的质量 数在0.28%以上时析出MX2相，消耗一部分V,从 分数基本不变，650℃时均在1.58%左右，且Laves 而使MX1析出量随钒含量的增加基本趋于平缓， 相的原子组成百分比也基本不变，由以上分析可以 0.4 认为，钢中钒含量变化时，MsC6相和Laves相基本 不受影响， 0.3 2.5V含量变化对A3和A4点的影响 0.2 图8为不同钒含量铁素体与奥氏体转变相图 V=0.13%V0 0.1 =0.23% 0.8 V=0.4% 0.6 0.1 0.2 0.3 V质量分数% 图7650℃时V含量与MX1析出量的关系 02 Fig.7 Calculated dependence of the mass fraction of MXi on vana- dium content at650℃ 700 800900100011001200.1300 温度/℃ 2.4V含量变化对M3C6和Laves相的影响 图8不同钒含量下铁素体与奥氏体转变相图 热力学计算结果表明，M23C6主要由Fe、Cr、 Fig-8 Transformation between ferrite and austenite at different Mo、W和C组成，在M23C6中钒质量分数仅约 vanadium contents2∙3 V 含量变化对 MX 相的影响 热力学计算结果表明‚当 V 质量分数在0∙28％ 以上时出现两种不同的 MX 相（以下称只在 V 质量 分数为0∙28％以上出现的 MX 相为 MX2‚另一种为 MX1）．表3和表4分别为两种不同的 MX 相在不 同钒含量下的平衡计算成分．从表中可以看出：钒 元素是 MX 相的主要组成元素‚MX1 主要由钒铌钛 碳氮化合物组成；而 MX2 则主要是 NbC．当钒含量 增加时‚两种 MX 中碳含量比例均增加‚同时氮含 量比例均减少．这表明随着钒含量的增加‚大量的 MX 相由 MN 相转化成为 M（C‚N）相‚或者是 MN 相的比例下降‚而M（C‚N）相的比例增加‚这与在 表3 650℃时不同钒含量下 MX1 平衡计算成分（质量分数） Table3 Calculated chemical composition of MX1in T122heat resistant steel with different vanadium contents at 650℃ ％ 钢中 V 质量 分数 MX1 V N Nb Ti C Fe Cr W Mo 0∙16 51∙0 19∙9 16∙5 12∙0 0∙029 0∙127 0∙457 微量 微量 0∙28 55∙2 18∙7 14∙3 11∙2 0∙47 0∙04 0∙038 微量 微量 0∙40 61∙0 18∙5 8∙46 11∙2 0∙75 0∙05 0∙022 微量 微量 表4 650℃时不同钒含量下 MX2 平衡计算成分（质量分数） Table4 Calculated chemical compositions of MX2in T122heat resistant steel with different vanadium at 650℃ ％ 钢中 V 质量 分数 MX2 Nb C V N W Cr Mo Ti Fe 0∙28 83∙2 9∙82 4∙81 1∙34 0∙605 0∙152 微量 微量 微量 0∙40 79∙8 10∙4 8∙08 0∙87 0∙733 0∙139 微量 微量 微量 T91钢实验观察到的结果相似［9］． 随着钒含量的增加‚MX 相析出量增加（见图 7）‚尤其当钒质量分数在0∙16％以下时‚MX 相析 出量随钒含量的增加呈直线增加‚随后析出量增加 缓慢．这可能是因为基体中 Nb、N 和 C 元素基本上 已与 V 结合生成 VN、Nb（C‚N）和 VC‚致使基体中 缺少形成 MX 中的 X 元素；另一方面‚当钒质量分 数在0∙28％以上时析出 MX2 相‚消耗一部分 V‚从 而使 MX1 析出量随钒含量的增加基本趋于平缓． 图7 650℃时 V 含量与 MX1 析出量的关系 Fig．7 Calculated dependence of the mass fraction of MX1on vana￾dium content at 650℃ 2∙4 V 含量变化对 M23C6 和 Laves 相的影响 热力学计算结果表明‚M23C6 主要由 Fe、Cr、 Mo、W 和 C 组成‚在 M23C6 中钒质量分数仅约 6∙22953×10—5％‚可见钒不是 M23C6 相中的主要 组成元素；并且‚随着钢中钒质量分数从0变化到 0∙4％‚650℃时 M23C6 相的质量分数仅从2∙15％下 降到2∙05％‚下降幅度仅为4∙6％‚而 M23C6 相的原 子组成百分比也基本不变．Laves 相主要由 Fe、Cr、 Mo 和 W 组成‚而钒元素并不是 Laves 相的组成元 素．因此‚随着钢中钒含量的变化‚Laves 相的质量 分数基本不变‚650℃时均在1∙58％左右‚且 Laves 相的原子组成百分比也基本不变．由以上分析可以 认为‚钢中钒含量变化时‚M23C6 相和 Laves 相基本 不受影响． 图8 不同钒含量下铁素体与奥氏体转变相图 Fig．8 Transformation between ferrite and austenite at different vanadium contents 2∙5 V 含量变化对 A3 和 A4 点的影响 图8为不同钒含量铁素体与奥氏体转变相图． 第2期 孔玉莹等： T122铁素体耐热钢析出相热力学模拟计算 ·129·