不锈钢表面等离子渗铪及渗碳后的抗高温氧化行为

稀有金属, 2016, 45(8): 2026-2030.

不锈钢表面等离子渗铪及渗碳后的抗高温氧化行为

陆小会 ^1, , 高原 ^2, , 韦文竹 ^3, , 张光耀 ^4, , 王成磊 ^5,

1.桂林电子科技大学,广西桂林,541004

2.桂林电子科技大学,广西桂林,541004

3.桂林电子科技大学,广西桂林,541004

4.桂林电子科技大学,广西桂林,541004

5.桂林电子科技大学,广西桂林,541004

基金项目: 国家自然科学基金(51264007) 国家自然科学基金青年基金(51201043) 广西科学研究与技术开发科技攻关计划项目(桂科攻12118020-2-2-1) 桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目(GDYCSZ201433) 广西信息材料重点实验室项目(桂科能1210908-10-Z)

关键词：辉光等离子 , 固体渗碳 , 奥氏体不锈钢 , 渗铪合金层 , 抗高温氧化性

High-temperature Oxidation Behavior of Austenite Stainless Steel with Plasma Surface Hafnizing and Carburization

Keywords： double glow plasma , carburization , austenitic stainless steel , Hf-alloyed layer , high-temperature oxidation behavior

研究了0Cr1 8Ni9Ti奥氏体不锈钢等离子渗铪以及渗铪后进行渗碳并在静态空气中的抗高温氧化行为.研究表明:渗铪合金层厚度为35μm,渗层连续致密无孔洞,与基体呈冶金结合,表面物相主要有Hf、HfC、Hf2Fe;渗铪+渗碳层厚度为100 μm,渗层弥散分布许多粒状和短棒状碳化物颗粒,尺寸在1～2 μm,主要类型为MC、M7C3、M23C6型.1050,1100℃下氧化时渗Hf试样氧化速率约为基材的1/3、1/8,而渗Hf+渗C试样约为1/8、1/25,随着氧化温度升高时,氧化速率增大,增幅及氧化增重均为渗Hf+渗C试样＜渗Hf试样＜基材,且氧化增重近似符合抛物线规律;依次渗Hf和渗C后,经过高温氧化,试样表面合金元素降低、Hf含量升高,表面剥落得到改善,氧化缺陷减少、孔洞变小,Hf起到固化表面氧化物层、提高固溶强化的作用,HfC等碳化物以及HfO2可以有效降低氧离子的扩散速率,显著提高抗高温氧化性能.

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