超超臨界轉(zhuǎn)子鋼是發(fā)電設(shè)備中非常重要和關(guān)鍵的零部件之一，它的優(yōu)劣直接影響到發(fā)電設(shè)備的使用周期。火力發(fā)電機(jī)組的效率主要取決于機(jī)組的參數(shù)，即蒸汽壓力和溫度。機(jī)組參數(shù)越高，發(fā)電效率也越高。然而更高的溫度和壓力對(duì)材料的蠕變特性、抗氧化、抗疲勞等性能提出更為苛刻的要求。

12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼屬于典型的馬氏體耐熱鋼，是制造轉(zhuǎn)子鍛件的主要鋼種。在鍛造成形和熱處理過(guò)程中，溫度高于1150℃時(shí)會(huì)析出δ鐵素體，其硬度約為200HV，明顯低于馬氏體硬度，降低鋼的力學(xué)性能，尤其會(huì)顯著降低鋼的沖擊韌性，造成鋼的脆化，降低抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，縮短轉(zhuǎn)子的使用周期。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量降低或者避免鐵素體的出現(xiàn)。

太原科技大學(xué)材料學(xué)院的研究者用Jmat-Pro軟件對(duì)不同化學(xué)元素含量的12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼進(jìn)行模擬，研究不同化學(xué)元素含量對(duì)12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼鐵素體含量的影響，建立了12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼中化學(xué)元素含量與淬火溫度之間的關(guān)系模型，為轉(zhuǎn)子鍛件的熱加工工藝提供了理論依據(jù)。

12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼中的化學(xué)元素均在一定的范圍內(nèi)變化，根據(jù)這些化學(xué)元素對(duì)12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼的影響，選取不同C、Cr、Co、Ni、V和W元素的含量，分析其對(duì)鐵素體轉(zhuǎn)變溫度的影響。

當(dāng)下，計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)日趨成熟穩(wěn)定，減少了試驗(yàn)過(guò)程操作的繁瑣。研究者們利用Jmat-Pro軟件模擬分析不同化學(xué)元素含量對(duì)12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼中鐵素體含量的影響，然后利用數(shù)值分析軟件MATLAB對(duì)所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸，從而確定12%Cr超超臨界轉(zhuǎn)子鋼的淬火溫度區(qū)間。Jmat-Pro模擬分析時(shí)采用單一變量原則來(lái)確定，即在選取的6種化學(xué)元素中，改變一種化學(xué)元素的含量而其余含量保持不變的情況下進(jìn)行，分析這6種化學(xué)元素對(duì)鐵素體轉(zhuǎn)變溫度的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：

（1）C、Ni和Co均為非鐵素體形成元素，能有效抑制鐵素體的生成。隨元素含量的增加能夠有效減少鐵素體存在的范圍，從而淬火溫度區(qū)間變寬。Co元素含量小于0.03%時(shí)，淬火溫度基本趨于穩(wěn)定。

（2）Cr、V和W均為鐵素體形成元素，能促進(jìn)鐵素體的生成。隨元素含量的增加，鐵素體存在區(qū)間變大，造成淬火區(qū)間變窄。Cr和V對(duì)淬火溫度的影響基本一致。W元素含量在0.82～1.07%，整個(gè)淬火區(qū)間都有鐵素體生成。W含量高于0.96%時(shí)，淬火溫度趨于穩(wěn)定。