GB/T 31309-2020
基本信息
标准号： GB/T 31309-2020
中文名称：铸造高温合金电子空位数计算方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 31309-2020.Calculation of electron vacancy number in cast superalloys.
1范围
GB/T 31309规定了铸造高温合金电子空位数的计算原理、计算步骤、计算方法和结果应用。
GB/T 31309适用于铸造高温合金母合金及铸件的电子空位数的计算。
2计算原理
2.1铸造高温合金强化元素种类多,且各合金元素饱和度高,易于析出对强度和塑性产生不利影响的TCP相,该相主要包括σ、μ、Laves相等。这些相的析出规律与合金r固溶体中合金元素的d层电子轨道未充满的程度一即电子空位数有关。合金的电子空位数Nv值采用式(1)计算:
3计算步骤
3.1 镍基合金的电子空位数Nv应按以下顺序计算:
a) 将每种元素的质量分数转换为原子分数;
b)计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量;
c) 计算r'相析出后的元素剩余含量;
d) 计算剩余各元素在基体Y相中所占的原子百分数;
e)计算合金的电子空位数Nv。
3.2
钴基合金的电子空位数Nv应按以下顺序计算:
a)将每种元素 的质量分数转换为原子分数;
b)计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量;
c) 计算剩余各元素在基体r相中所占的原子百分数;
d) 计算合金的电子空位数Nv。
3.3 建立与表1相似的矩阵,计算合金的电子空位数。
4计算方法
4.1原子分数
4.1.1在A栏每行输入每个元素的质量分数。合金中若无某种元素，则输人0。将其他元素的质量分数相加,用100减去总数,确定镍或钴的质量分数。
4.1.2每种元素 的质量分数(A栏)除以其对应的原子质量(B栏),然后将所得结果填人表中的C栏。将C栏的值相加获得C栏的总和,然后分别用C栏中每种元素的值除以C栏的总和,将该值输人D栏,得到元素的原子分数。
1范围
GB/T 31309规定了铸造高温合金电子空位数的计算原理、计算步骤、计算方法和结果应用。
GB/T 31309适用于铸造高温合金母合金及铸件的电子空位数的计算。
2计算原理
2.1铸造高温合金强化元素种类多,且各合金元素饱和度高,易于析出对强度和塑性产生不利影响的TCP相,该相主要包括σ、μ、Laves相等。这些相的析出规律与合金r固溶体中合金元素的d层电子轨道未充满的程度一即电子空位数有关。合金的电子空位数Nv值采用式(1)计算:
3计算步骤
3.1 镍基合金的电子空位数Nv应按以下顺序计算:
a) 将每种元素的质量分数转换为原子分数;
b)计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量;
c) 计算r'相析出后的元素剩余含量;
d) 计算剩余各元素在基体Y相中所占的原子百分数;
e)计算合金的电子空位数Nv。
3.2
钴基合金的电子空位数Nv应按以下顺序计算:
a)将每种元素 的质量分数转换为原子分数;
b)计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量;
c) 计算剩余各元素在基体r相中所占的原子百分数;
d) 计算合金的电子空位数Nv。
3.3 建立与表1相似的矩阵,计算合金的电子空位数。
4计算方法
4.1原子分数
4.1.1在A栏每行输入每个元素的质量分数。合金中若无某种元素，则输人0。将其他元素的质量分数相加,用100减去总数,确定镍或钴的质量分数。
4.1.2每种元素 的质量分数(A栏)除以其对应的原子质量(B栏),然后将所得结果填人表中的C栏。将C栏的值相加获得C栏的总和,然后分别用C栏中每种元素的值除以C栏的总和,将该值输人D栏,得到元素的原子分数。
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标准内容
ICS77.040.99
中华人民共和国国家标准
GB/T31309—2020
代替GB/T31309—2014
铸造高温合金电子空位数计算方法Calculation of electron vacancy number in cast superalloys2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草GB/T31309—2020
本标准代替GB/T31309—2014《镍基高温合金电子空位数计算方法》，与GB/T31309—2014相比，主要技术变化如下：
增加了钴基铸造高温合金电子空位数计算方法（见2.2、2.4、3.2和4.2.2）；修改了镍基铸造高温合金电子空位数计算方法（见2.2、2.3和4.2.1，2014年版的第2章和4.2)；
删除了电子空位数矩阵中的铜元素，增加了钉元素，修改了镍元素的电子空位数（见表1，2014年版的表1)；
增加了典型高温合金电子空位数计算和应用实例（见附录B）。本标准由中国钢铁工业协会提出本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。本标准起草单位：北京钢研高纳科技股份有限公司、钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院、中国航发北京航空材料研究院、中国航发南方工业有限公司、中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司。本标准主要起草人：吴剑涛、吴保平、李维、燕平、戴强、宋尽霞、李炼、李波、陈惠霞本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T31309—2014。
1范围
铸造高温合金电子空位数计算方法GB/T31309—2020
本标准规定了铸造高温合金电子空位数的计算原理、计算步骤、计算方法和结果应用。本标准适用于铸造高温合金母合金及铸件的电子空位数的计算，2计算原理
铸造高温合金强化元素种类多，且各合金元素饱和度高，易于析出对强度和塑性产生不利影响的2.1
TCP相，该相主要包括α、μ、Laves相等。这些相的析出规律与合金固溶体中合金元素的d层电子轨道未充满的程度一一即电子空位数有关。合金的电子空位数N，值采用式（1)计算：N=
式中：
合金的电子空位数；
合金中固溶体的第i个元素的原子分数；（N，）；一第i个元素的电子空位数；n
合金固溶体中元素的数目。
......( 1)
2.2计算电子空位数时，应了解合金中的沉淀相。镍基铸造高温合金的沉淀相包括硼化物、碳化物和相，钻基铸造高温合金沉淀相包括硼化物和碳化物。扣除这些沉淀相析出所占用的合金元素后，确定固溶体成分，然后计算电子空位数。2.3镍基铸造高温合金电子空位数计算原则如下：a）镍、铬、钛和钼形成（Moo.5，Tio.15，Cro.25，Nio.1o）：B2硼化物，由此得到析出硼化物以后的元素剩余含量。
b）镍基合金中主要碳化物类型有MC、M2sC和M.C。假设1/2C形成MC即（Hf,Ta,Nb，Ti，Zr，V)C,1/2C形成M2:C。即Cr21（Mo，W),C.［(W+Mo)≤6%时],或者M,C即NiCoz（Mo，W）C[（W十Mo)>6%时I，由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量c）
剩余的铝、钛、铪、锯、钼、50%原始含量的钒以及3%原始含量的铬，与3倍的镍形成相，即Ni（Al,Ti,Nb，Hf、Ta，0.5V,0.03Cr），由此得到析出碳化物、硼化物及\相以后的剩余固溶体成分。d）利用式（1)计算剩余固溶体平均电子空位数N。2.4钻基铸造高温合金电子空位数计算原则如下：a）镍、铬、钛和钼形成（Moo.5，Tio.15，Cro.25，Nio.1o）,B，硼化物，由此得到析出硼化物以后的元素剩余含量。
b）钴基合金中主要碳化物类型有MC、MzC，和M.C。假设1/2C形成MC即（Hf,Ta,Nb,Ti，Zr，V)C,1/2C形成M2:C。即Cr21（Mo，W),C［（W+Mo)≤6%时]，或者M.C即NiCo2（Mo，W)：C[（W+Mo)>6%时],由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量c）利用式（1)计算剩余固溶体平均电子空位数N。1
GB/T31309—2020
3计算步骤
镍基合金的电子空位数N、应按以下顺序计算：a)
将每种元素的质量分数转换为原子分数：计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量；b）
计算相析出后的元素剩余含量；d）计算剩余各元素在基体相中所占的原子百分数；e）计算合金的电子空位数N、。2钻基合金的电子空位数N应按以下顺序计算：3.2
将每种元素的质量分数转换为原子分数；b)
计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量计算剩余各元素在基体相中所占的原子百分数：d）计算合金的电子空位数N.。
建立与表1相似的矩阵，计算合金的电子空位数表1
计算合金的电子空位数N、的矩阵质量分
质量分数/
原子质量
原子分数
析出后元素
原子分数
固溶体元素
原子分数
元素的电
子空位数
合金的电
子空位数
计算方法
原子分数
质量分
质量分数/
原子质量
表1（续）
原子分数
析出后元素
原子分数
固溶体元素
原子分数
GB/T31309—2020
元素的电
子空位数
合金的电
子空位数
4.1.1在A栏每行输入每个元素的质量分数。合金中若无某种元素，则输入0。将其他元素的质量分数相加，用100减去总数，确定镍或钴的质量分数。4.1.2每种元素的质量分数（A栏）除以其对应的原子质量（B栏），然后将所得结果填人表中的C栏，将C栏的值相加获得C栏的总和，然后分别用C栏中每种元素的值除以C栏的总和,将该值输入D栏，得到元素的原子分数
沉淀相析出后元素原子分数
4.2.1镍基合金沉淀相析出后元素原子分数镍基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钻、钒和锆的原子分数按表2规定进行计算，将结果输人相应的E1、E3、E19、E14、E5、E13和E7中。钛、铝、硼、碳、钼、锯和铪的原子分数E2、E4、E6、E8、E15、E16和E17输入0。硅、锰、铁、钉和的原子分数E9、E10、E11、E12和E18直接输人相应行中D9、D10、D11、D12和D18的值。
表2镍基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钴、钒和锆元素原子分数元素
W+Mo≤6%
沉淀相析出后元素原子分数
W+Mo>6%
D1×0.97-0.375×D6-1.75×D8，将结果输人E1栏，其中：
D1是Cr的原子分数；
D6是B的原子分数；
D8是C的原子分数
D3-0.75XD6-0.167×D8×D3/(D3+D14),将结果输人E3栏，其中：
D3是Mo的原子分数；
D6是B的原子分数；
—D8是C的原分数；
D14是W的原子分数
D1×0.97-0.375×D6，将结果输人E1栏其中：
D1是Cr的原子分数；
D6是B的原子分数
D3-0.75×D6-1.5×D8×D3/(D3+D14)，将结果输入E3栏，其中：
D3是Mo的原子分数；
D6是B的原子分数；
D8是C的原子分数；
-D14是W的原子分数
GB/T31309—2020
W+Mo≤6%
表2（续）
沉淀相析出后元素原子分数
W+Mo>6%
D190.15×D63X(D4+0.03XD1+D16-0.5XD8D190.15XD60.5XD83X(D4+0.03XD1+XD16/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D20.225D160.5×D8×D16/(D2+D7+D13+D15+D16+× D60.5×D8× D2/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D15-0.5×D8×D15/(D2+D7+D13+D15+D16+D17) + D17 0.5 × D8 × D17/(D2 +D7 +D13 +D17)+D20.225×D6—0.5×D8×D2/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D150.5×D8×D15/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D17—0.5XD8×D15+D16+D17）+0.5×D13)，将结果输人E19栏，ID17/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+0.5X其中：
一D19是Ni的原子分效：
-D6是B的原子分数；
一D4是AI的原子分数；
-D1是Cr的原子分数；
—D16是Nb的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
D15是Ta的原子分数
-D8是C的原子分数；
D17是Hf的原子分数；
D13是V的原子分数；
D7是Zr的原于分数
D13)，将结果输人E19栏，其中：-D19是Ni的原子分数；
-D6是B的原子分数；
-D4是AI的原子分数；
D1是Cr的原子分数；
—D16是Nb的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
一D15是Ta的原子分数
-D8是C的原子分数；
—D17是Hf的原子分数；
-D13是V的原于分数；
D7是Zr的原子分数
D14-0.167×D8×D14/(D3+D14)，将结果输人E14D14-1.5×D8×D14/(D3+D14)，将结果输入E14栏,其中：
一D14是W的原子分数：
-D8是C的原子分数：
-D3是Mo的原子分数
将D5结果输人E5栏,其中：
一D5是Co的原子分数
栏,其中：
-D14是W的原子分数：
-D8是C的原子分数：
—D3是Mo的原于分数
D5-D8,将结果输入E5栏,其中
—D5是Co的原子分数
——D8是C的原子分数
D13×0.5-0.5×D8×D13/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E13栏，其中：D13是V的原子分数：
D8是C的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
一D7是Zr的原子分效；
-D15是Ta的原子分数：
-D16是Nb的原子分数；
-D17是Hf的原子分数
D7-0.5×D8×D7/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E7栏，其中：—D7是Zr的原子分数；
一D8是C的原子分数；
—D2是Ti的原子分数；
—D13是V的原于分数；
D15是Ta的原子分数；
-D16是Nb的原子分数；
-D17是Hf 的原子分数
4.2.2钴基合金沉淀相析出后元素原子分数GB/T31309—2020
钻基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钴、钒、锆、钛、钼、锯和铪的原子分数按表3规定进行计算，将结果输人相应的E1、E3、E19、E14、E5、E13、E7、E2、E15和E17中。硼和碳的原子分数E6和E8输人0。铝、硅、锰、铁、钉和的原子分数E4、E9、E10、E11、E12和E18直接输人相应行中D4、D9、D10、D11、D12和D18的值。
表3钴基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钻、钒、锆、钛、、锯和铪元素原子分数元素
W+Mo≤6%
沉淀相析出后元素原子分数
W+Mo>6%
D1-0.375×D6-1.75×D8，将结果输入E1栏，其中：—D1是Cr的原子分数；
D6是B的原子分数
-D8是C的原子分效
D3-0.75×D6-0.167×D8×D3/(D3+D14)，将结果输入E3栏，其中：
-D3是Mo的原子分数
-D6是B的原于分数；
-D8是C的原子分数
D14是W的原子分数
D19-0.15×D6，将结果输人E19栏，其中：-D19是Ni的原子分数；
-D6是B的原于分数
D1-0.375×D6，将结果输人E1栏，其中：—D1是Cr的原于分数；
D6是B的原于分数
D30.75×D6-1.5XD8×D3/(D3+D14),将结果输入E3栏，其中：
D3是Mo的原子分数：
D6是B的原于分数；
D8是C的原子分数；
D14是W的原子分数
D19-0.15×D6-0.5×D8,将结果输人E19栏，其中：D19是Ni的原子分数；
D6是B的原子分数；
D8是C的原子分数
D14-0.167×D8×D14/(D3+D14)，将结果输人E14ID14-1.5×D8×D14/(D3+D14)将结果输人E14栏，栏,其中
D14是W的原子分数；
-D8是C的原子分数；
D3是Mo的原子分数
将D5结果输人E5栏，其中：
-D5是Co的原子分数
其中：
D14是W的原子分数；
D8是C的原子分数；
D3是Mo的原于分数
D5-D8,将结果输入E5栏,其中：
D5是Co的原子分数；
D8是C的原子分数
D13-0.5×D8×（D13/(D2+D7+D13+D15+D16+D17))，将结果输人E13栏，其中：D13是V的原子分数；
-D8是C的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
—D7是Zr的原子分数；
D15是Ta的原子分数；
-D16是Nb的原子分数；
D17是Hf 的原子分数
GB/T31309—2020
W+Mo≤6%
表3（续）
沉淀相析出后元素原子分效
W+Mo>6%
D7-0.5×D8×D7/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)将结果输人E7栏，其中：—D7是Zr的原子分数；
D8是C的原于分数；
-D2是Ti的原子分数；
-D13是V的原子分数；
-D15是Ta的原子分数：
—D16是Nb的原子分数；
—D17是Hf的原子分数
D2-0.225×D6—0.5×D8×D2/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E2栏，其中：—D2是Ti的原子分数；
-D6是B的原于分数；
—D7是Zr的原子分数；
—D8是C的原子分数；
D13是V的原子分数；
D15是Ta的原分效；
—D16是Nb的原子分数；
D17是Hf 的原于分数
D15一0.5×D8×D15/(D2+D7+D13十D15+D16+D17)，将结果输人E15栏，其中-D2是Ti的原子分数；
D7是Zr的原子分数；
—D8是C的原子分数；
-D13是V的原子分数；
D15是Ta的原子分数
D16是Nb的原子分数；
—D17是Hf的原子分数
D16-0.5×D8×D16/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E16栏，其中一D2是Ti的原子分效；
-D7是Zr的原子分数；bZxz.net
一D8是C的原子分数；
—D13是V的原子分数；
—D15是Ta的原子分数；
D16是Nb的原子分数；
—D17是Hf的原子分数
W+Mo≤6%
表3（续）
沉淀相析出后元素原子分数
GB/T31309—2020
W+Mo>6%
D17-0.5×D8×D17/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E17栏，其中D2是Ti的原子分数；
D7是Zr的原子分数；
D8是C的原子分数；
D13是V的原子分数；
-D15是Ta的原子分数；
-D16是Nb的原子分数；
D17是Hf 的原子分数
计算剩余固溶体元素原子分数
将E栏的值相加获得E栏的总和，然后分别用E栏中每种元素的值除以E栏的总和，将结果输人到对应的F栏，得到固溶体元素原子分数。4.4计算电子空位数
4.4.1用F栏中每种元素的固溶体元素原子分数乘以对应的G栏中的电子空位数，将结果输入到对应的H栏中。
4.4.2合金的电子空位数N、是H栏输人值的总和，修约到0.01单位镍基合金电子空位数N，矩阵计算实例参见附录A。4.4.3
结果应用
当N，不小于临界值N，则合金趋于析出TCP相；当N，小于临界值N时，则认为合金组织是稳定的，不析出TCP相。临界值N，是不同合金不同状态下通过试验确定的，应用实例参见附录BG
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铸造高温合金电子空位数计算方法Calculation of electron vacancy number in cast superalloys2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草GB/T31309—2020
本标准代替GB/T31309—2014《镍基高温合金电子空位数计算方法》，与GB/T31309—2014相比，主要技术变化如下：
增加了钴基铸造高温合金电子空位数计算方法（见2.2、2.4、3.2和4.2.2）；修改了镍基铸造高温合金电子空位数计算方法（见2.2、2.3和4.2.1，2014年版的第2章和4.2)；
删除了电子空位数矩阵中的铜元素，增加了钉元素，修改了镍元素的电子空位数（见表1，2014年版的表1)；
增加了典型高温合金电子空位数计算和应用实例（见附录B）。本标准由中国钢铁工业协会提出本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。本标准起草单位：北京钢研高纳科技股份有限公司、钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院、中国航发北京航空材料研究院、中国航发南方工业有限公司、中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司。本标准主要起草人：吴剑涛、吴保平、李维、燕平、戴强、宋尽霞、李炼、李波、陈惠霞本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T31309—2014。
1范围
铸造高温合金电子空位数计算方法GB/T31309—2020
本标准规定了铸造高温合金电子空位数的计算原理、计算步骤、计算方法和结果应用。本标准适用于铸造高温合金母合金及铸件的电子空位数的计算，2计算原理
铸造高温合金强化元素种类多，且各合金元素饱和度高，易于析出对强度和塑性产生不利影响的2.1
TCP相，该相主要包括α、μ、Laves相等。这些相的析出规律与合金固溶体中合金元素的d层电子轨道未充满的程度一一即电子空位数有关。合金的电子空位数N，值采用式（1)计算：N=
式中：
合金的电子空位数；
合金中固溶体的第i个元素的原子分数；（N，）；一第i个元素的电子空位数；n
合金固溶体中元素的数目。
......( 1)
2.2计算电子空位数时，应了解合金中的沉淀相。镍基铸造高温合金的沉淀相包括硼化物、碳化物和相，钻基铸造高温合金沉淀相包括硼化物和碳化物。扣除这些沉淀相析出所占用的合金元素后，确定固溶体成分，然后计算电子空位数。2.3镍基铸造高温合金电子空位数计算原则如下：a）镍、铬、钛和钼形成（Moo.5，Tio.15，Cro.25，Nio.1o）：B2硼化物，由此得到析出硼化物以后的元素剩余含量。
b）镍基合金中主要碳化物类型有MC、M2sC和M.C。假设1/2C形成MC即（Hf,Ta,Nb，Ti，Zr，V)C,1/2C形成M2:C。即Cr21（Mo，W),C.［(W+Mo)≤6%时],或者M,C即NiCoz（Mo，W）C[（W十Mo)>6%时I，由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量c）
剩余的铝、钛、铪、锯、钼、50%原始含量的钒以及3%原始含量的铬，与3倍的镍形成相，即Ni（Al,Ti,Nb，Hf、Ta，0.5V,0.03Cr），由此得到析出碳化物、硼化物及\相以后的剩余固溶体成分。d）利用式（1)计算剩余固溶体平均电子空位数N。2.4钻基铸造高温合金电子空位数计算原则如下：a）镍、铬、钛和钼形成（Moo.5，Tio.15，Cro.25，Nio.1o）,B，硼化物，由此得到析出硼化物以后的元素剩余含量。
b）钴基合金中主要碳化物类型有MC、MzC，和M.C。假设1/2C形成MC即（Hf,Ta,Nb,Ti，Zr，V)C,1/2C形成M2:C。即Cr21（Mo，W),C［（W+Mo)≤6%时]，或者M.C即NiCo2（Mo，W)：C[（W+Mo)>6%时],由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量c）利用式（1)计算剩余固溶体平均电子空位数N。1
GB/T31309—2020
3计算步骤
镍基合金的电子空位数N、应按以下顺序计算：a)
将每种元素的质量分数转换为原子分数：计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量；b）
计算相析出后的元素剩余含量；d）计算剩余各元素在基体相中所占的原子百分数；e）计算合金的电子空位数N、。2钻基合金的电子空位数N应按以下顺序计算：3.2
将每种元素的质量分数转换为原子分数；b)
计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量计算剩余各元素在基体相中所占的原子百分数：d）计算合金的电子空位数N.。
建立与表1相似的矩阵，计算合金的电子空位数表1
计算合金的电子空位数N、的矩阵质量分
质量分数/
原子质量
原子分数
析出后元素
原子分数
固溶体元素
原子分数
元素的电
子空位数
合金的电
子空位数
计算方法
原子分数
质量分
质量分数/
原子质量
表1（续）
原子分数
析出后元素
原子分数
固溶体元素
原子分数
GB/T31309—2020
元素的电
子空位数
合金的电
子空位数
4.1.1在A栏每行输入每个元素的质量分数。合金中若无某种元素，则输入0。将其他元素的质量分数相加，用100减去总数，确定镍或钴的质量分数。4.1.2每种元素的质量分数（A栏）除以其对应的原子质量（B栏），然后将所得结果填人表中的C栏，将C栏的值相加获得C栏的总和，然后分别用C栏中每种元素的值除以C栏的总和,将该值输入D栏，得到元素的原子分数
沉淀相析出后元素原子分数
4.2.1镍基合金沉淀相析出后元素原子分数镍基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钻、钒和锆的原子分数按表2规定进行计算，将结果输人相应的E1、E3、E19、E14、E5、E13和E7中。钛、铝、硼、碳、钼、锯和铪的原子分数E2、E4、E6、E8、E15、E16和E17输入0。硅、锰、铁、钉和的原子分数E9、E10、E11、E12和E18直接输人相应行中D9、D10、D11、D12和D18的值。
表2镍基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钴、钒和锆元素原子分数元素
W+Mo≤6%
沉淀相析出后元素原子分数
W+Mo>6%
D1×0.97-0.375×D6-1.75×D8，将结果输人E1栏，其中：
D1是Cr的原子分数；
D6是B的原子分数；
D8是C的原子分数
D3-0.75XD6-0.167×D8×D3/(D3+D14),将结果输人E3栏，其中：
D3是Mo的原子分数；
D6是B的原子分数；
—D8是C的原分数；
D14是W的原子分数
D1×0.97-0.375×D6，将结果输人E1栏其中：
D1是Cr的原子分数；
D6是B的原子分数
D3-0.75×D6-1.5×D8×D3/(D3+D14)，将结果输入E3栏，其中：
D3是Mo的原子分数；
D6是B的原子分数；
D8是C的原子分数；
-D14是W的原子分数
GB/T31309—2020
W+Mo≤6%
表2（续）
沉淀相析出后元素原子分数
W+Mo>6%
D190.15×D63X(D4+0.03XD1+D16-0.5XD8D190.15XD60.5XD83X(D4+0.03XD1+XD16/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D20.225D160.5×D8×D16/(D2+D7+D13+D15+D16+× D60.5×D8× D2/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D15-0.5×D8×D15/(D2+D7+D13+D15+D16+D17) + D17 0.5 × D8 × D17/(D2 +D7 +D13 +D17)+D20.225×D6—0.5×D8×D2/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D150.5×D8×D15/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+D17—0.5XD8×D15+D16+D17）+0.5×D13)，将结果输人E19栏，ID17/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)+0.5X其中：
一D19是Ni的原子分效：
-D6是B的原子分数；
一D4是AI的原子分数；
-D1是Cr的原子分数；
—D16是Nb的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
D15是Ta的原子分数
-D8是C的原子分数；
D17是Hf的原子分数；
D13是V的原子分数；
D7是Zr的原于分数
D13)，将结果输人E19栏，其中：-D19是Ni的原子分数；
-D6是B的原子分数；
-D4是AI的原子分数；
D1是Cr的原子分数；
—D16是Nb的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
一D15是Ta的原子分数
-D8是C的原子分数；
—D17是Hf的原子分数；
-D13是V的原于分数；
D7是Zr的原子分数
D14-0.167×D8×D14/(D3+D14)，将结果输人E14D14-1.5×D8×D14/(D3+D14)，将结果输入E14栏,其中：
一D14是W的原子分数：
-D8是C的原子分数：
-D3是Mo的原子分数
将D5结果输人E5栏,其中：
一D5是Co的原子分数
栏,其中：
-D14是W的原子分数：
-D8是C的原子分数：
—D3是Mo的原于分数
D5-D8,将结果输入E5栏,其中
—D5是Co的原子分数
——D8是C的原子分数
D13×0.5-0.5×D8×D13/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E13栏，其中：D13是V的原子分数：
D8是C的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
一D7是Zr的原子分效；
-D15是Ta的原子分数：
-D16是Nb的原子分数；
-D17是Hf的原子分数
D7-0.5×D8×D7/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E7栏，其中：—D7是Zr的原子分数；
一D8是C的原子分数；
—D2是Ti的原子分数；
—D13是V的原于分数；
D15是Ta的原子分数；
-D16是Nb的原子分数；
-D17是Hf 的原子分数
4.2.2钴基合金沉淀相析出后元素原子分数GB/T31309—2020
钻基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钴、钒、锆、钛、钼、锯和铪的原子分数按表3规定进行计算，将结果输人相应的E1、E3、E19、E14、E5、E13、E7、E2、E15和E17中。硼和碳的原子分数E6和E8输人0。铝、硅、锰、铁、钉和的原子分数E4、E9、E10、E11、E12和E18直接输人相应行中D4、D9、D10、D11、D12和D18的值。
表3钴基合金沉淀相析出后铬、钼、镍、钨、钻、钒、锆、钛、、锯和铪元素原子分数元素
W+Mo≤6%
沉淀相析出后元素原子分数
W+Mo>6%
D1-0.375×D6-1.75×D8，将结果输入E1栏，其中：—D1是Cr的原子分数；
D6是B的原子分数
-D8是C的原子分效
D3-0.75×D6-0.167×D8×D3/(D3+D14)，将结果输入E3栏，其中：
-D3是Mo的原子分数
-D6是B的原于分数；
-D8是C的原子分数
D14是W的原子分数
D19-0.15×D6，将结果输人E19栏，其中：-D19是Ni的原子分数；
-D6是B的原于分数
D1-0.375×D6，将结果输人E1栏，其中：—D1是Cr的原于分数；
D6是B的原于分数
D30.75×D6-1.5XD8×D3/(D3+D14),将结果输入E3栏，其中：
D3是Mo的原子分数：
D6是B的原于分数；
D8是C的原子分数；
D14是W的原子分数
D19-0.15×D6-0.5×D8,将结果输人E19栏，其中：D19是Ni的原子分数；
D6是B的原子分数；
D8是C的原子分数
D14-0.167×D8×D14/(D3+D14)，将结果输人E14ID14-1.5×D8×D14/(D3+D14)将结果输人E14栏，栏,其中
D14是W的原子分数；
-D8是C的原子分数；
D3是Mo的原子分数
将D5结果输人E5栏，其中：
-D5是Co的原子分数
其中：
D14是W的原子分数；
D8是C的原子分数；
D3是Mo的原于分数
D5-D8,将结果输入E5栏,其中：
D5是Co的原子分数；
D8是C的原子分数
D13-0.5×D8×（D13/(D2+D7+D13+D15+D16+D17))，将结果输人E13栏，其中：D13是V的原子分数；
-D8是C的原子分数；
-D2是Ti的原子分数；
—D7是Zr的原子分数；
D15是Ta的原子分数；
-D16是Nb的原子分数；
D17是Hf 的原子分数
GB/T31309—2020
W+Mo≤6%
表3（续）
沉淀相析出后元素原子分效
W+Mo>6%
D7-0.5×D8×D7/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)将结果输人E7栏，其中：—D7是Zr的原子分数；
D8是C的原于分数；
-D2是Ti的原子分数；
-D13是V的原子分数；
-D15是Ta的原子分数：
—D16是Nb的原子分数；
—D17是Hf的原子分数
D2-0.225×D6—0.5×D8×D2/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E2栏，其中：—D2是Ti的原子分数；
-D6是B的原于分数；
—D7是Zr的原子分数；
—D8是C的原子分数；
D13是V的原子分数；
D15是Ta的原分效；
—D16是Nb的原子分数；
D17是Hf 的原于分数
D15一0.5×D8×D15/(D2+D7+D13十D15+D16+D17)，将结果输人E15栏，其中-D2是Ti的原子分数；
D7是Zr的原子分数；
—D8是C的原子分数；
-D13是V的原子分数；
D15是Ta的原子分数
D16是Nb的原子分数；
—D17是Hf的原子分数
D16-0.5×D8×D16/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E16栏，其中一D2是Ti的原子分效；
-D7是Zr的原子分数；bZxz.net
一D8是C的原子分数；
—D13是V的原子分数；
—D15是Ta的原子分数；
D16是Nb的原子分数；
—D17是Hf的原子分数
W+Mo≤6%
表3（续）
沉淀相析出后元素原子分数
GB/T31309—2020
W+Mo>6%
D17-0.5×D8×D17/(D2+D7+D13+D15+D16+D17)，将结果输人E17栏，其中D2是Ti的原子分数；
D7是Zr的原子分数；
D8是C的原子分数；
D13是V的原子分数；
-D15是Ta的原子分数；
-D16是Nb的原子分数；
D17是Hf 的原子分数
计算剩余固溶体元素原子分数
将E栏的值相加获得E栏的总和，然后分别用E栏中每种元素的值除以E栏的总和，将结果输人到对应的F栏，得到固溶体元素原子分数。4.4计算电子空位数
4.4.1用F栏中每种元素的固溶体元素原子分数乘以对应的G栏中的电子空位数，将结果输入到对应的H栏中。
4.4.2合金的电子空位数N、是H栏输人值的总和，修约到0.01单位镍基合金电子空位数N，矩阵计算实例参见附录A。4.4.3
结果应用
当N，不小于临界值N，则合金趋于析出TCP相；当N，小于临界值N时，则认为合金组织是稳定的，不析出TCP相。临界值N，是不同合金不同状态下通过试验确定的，应用实例参见附录BG
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