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128 北京科技大学学报 第30卷 1.0c 0.010 8 (a) Laves 8 (b) 0.8 8 0.008 MaCs L 0.6 0.006 0.4 餐 0.004 .MX 0.2 Y 0.002 MX, M2Cs 0 700800 1000120014001600 0760800 1000120014001600 温度/℃ 温度℃ 图3T122耐热钢各相析出量与析出温度的计算曲线(a)及局部放大图(b)(V质量分数为0.30%) Fig.3 Calculated dependence of precipitation phases in T122 heat resistant steel on temperature (a)and its partial magnification (b)when the mass fraction of vanadium is 0.30% 量下降，最近研究发现8]，复杂氨化物Z相的析出 N 被证实为组织不稳定性的根源，因此控制好钒含量 对于析出何种相至关重要，它关系到组织的稳定性 问题以及蠕变强度问题， 表2650℃时T122耐热钢中Z相化学成分计算值（质量分数） Table 2 Calculated chemical composition of Z phase in T122 heat resis tant steelat650℃ Cr N Nb W Ti V C Mo Fe 59.518.816.72.901.100.790.13微量微量 N a0.304nm↓ 注：计算时钒质量分数为0.14% ●Nb OCr 0.06 图4纯NbZ相晶体结构Cr2Nb2N2 0.05 Fig.4 Crystal structure of a pure Nb Z-phase CraNb2N2 0.03 Nb和N,含有少量的V(见表2)，与文献报道的结 果相近8].图5和图6分别是V含量与Z相在 N0.02 0.01 650℃时析出量及析出温度的关系图，从图中可以 看出：随着V含量增加，Z相析出量呈直线下降，到 0.12 0.130.140.150.16 V质量分数% V质量分数为0.152%时，Z相不再析出；而Z相析 图5650℃时V含量与Z相析出量关系图 出温度在V质量分数为0.13%和0.14%时基本不 变，但是从0.12%到0.13%以及从0.14%到 Fig.5 Calculated dependence of Z-phase on vanadium content at 650℃ 0.15%,V含量增加则Z相析出温度急剧下降.造 成析出量与析出温度随V含量变化的原因，主要从 950 以下两个方面考虑，(1)文献[8]计算了P92耐热 900 钢中元素含量与Z相析出驱动力的关系结果表明： 850 V质量分数在0.1%以下时，Z相析出的驱动力与V 800 含量呈正比；V质量分数在0.1%以上时，驱动力与 750 V含量呈反比，(2)T122耐热钢中主要析出相MX 为碳氮化物，其主要由Nb(C,N)和VN组成，而Z 1082 0.13 0.14 0.15 V质量分数% 相组成元素与MX相似.文献[8]认为，在钒含量与 氨含量接近时Z相比较稳定，而在低NV比时MX 图6V含量与Z相析出温度关系图 相比较稳定，因此随着V含量的增加，MX析出增 Fig.6 Calculated dependence of Z-phase precipitation temperature 加，导致基体中的Nb、N含量减少，从而使Z相析出 on vanadium content图3 T122耐热钢各相析出量与析出温度的计算曲线（a）及局部放大图（b）（V 质量分数为0∙30％） Fig．3 Calculated dependence of precipitation phases in T122heat resistant steel on temperature （a） and its partial magnification （b） when the mass fraction of vanadium is0∙30％ 图4 纯 Nb Z 相晶体结构 Cr2Nb2N2 Fig．4 Crystal structure of a pure Nb Z-phase Cr2Nb2N2 Nb 和 N含有少量的 V（见表2）与文献报道的结 果相近［8］．图5和图6分别是 V 含量与 Z 相在 650℃时析出量及析出温度的关系图．从图中可以 看出：随着 V 含量增加Z 相析出量呈直线下降到 V 质量分数为0∙152％时Z 相不再析出；而 Z 相析 出温度在 V 质量分数为0∙13％和0∙14％时基本不 变但 是 从 0∙12％ 到 0∙13％ 以 及 从 0∙14％ 到 0∙15％V 含量增加则 Z 相析出温度急剧下降．造 成析出量与析出温度随 V 含量变化的原因主要从 以下两个方面考虑．（1） 文献［8］计算了 P92耐热 钢中元素含量与 Z 相析出驱动力的关系结果表明： V 质量分数在0∙1％以下时Z 相析出的驱动力与 V 含量呈正比；V 质量分数在0∙1％以上时驱动力与 V 含量呈反比．（2） T122耐热钢中主要析出相 MX 为碳氮化物其主要由 Nb（CN）和 VN 组成而 Z 相组成元素与 MX 相似．文献［8］认为在钒含量与 氮含量接近时 Z 相比较稳定而在低 N／V 比时 MX 相比较稳定因此随着 V 含量的增加MX 析出增 加导致基体中的 Nb、N 含量减少从而使Z 相析出 量下降．最近研究发现［8］复杂氮化物 Z 相的析出 被证实为组织不稳定性的根源．因此控制好钒含量 对于析出何种相至关重要它关系到组织的稳定性 问题以及蠕变强度问题． 表2 650℃时 T122耐热钢中 Z 相化学成分计算值（质量分数） Table2 Calculated chemical composition of Z-phase in T122heat resistant steelat 650℃ ％ Cr N Nb W Ti V C Mo Fe 59∙5 18∙8 16∙7 2∙90 1∙10 0∙79 0∙13 微量 微量 注：计算时钒质量分数为0∙14％． 图5 650℃时 V 含量与 Z 相析出量关系图 Fig．5 Calculated dependence of Z-phase on vanadium content at 650℃ 图6 V 含量与 Z 相析出温度关系图 Fig．6 Calculated dependence of Z-phase precipitation temperature on vanadium content ·128· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷