马弗炉抗渗碳能力试验结果

采用增重法在标准介质中进行材料的渗碳试 验，分别在两种试验温度条件下测试两种试验合 金的抗渗碳能力，两种材料在不同温度下的质量 变化量如表 3 所示。从表中可以看出，1# 合金的 抗渗碳性能要明显优于 2# 合金，且随着温度的升 高，合金的抗渗碳能力降低。图 4 为渗碳试验后 试样的表面碳化形貌。和材料的高温氧化类似， 渗碳的机理是碳向金属表层扩散的过程，材料表 层的氧化层结构直接影响碳的扩散速度。由于在 高温过程中形成的氧化铬及氧化铝的复合氧化层 保护，1# 合金的高温氧化层要比 2# 合金致密，因此 在渗碳试验中表现出更为优异的抗渗碳能力。通 过该试验比较，可以在工业生产中指导在含碳介 质高温环境设备的选材。

( 1) 通过 1 095 和 1 150 ℃ 的循环氧化试验， 得到两种不同成分体系合金的氧化动力学曲线。 在 1 095 ℃都有良好的抗高温氧化性能，氧化速 率很低。但在 1 150 ℃，2# 合金抗氧化性能下降 明显。

( 2) 镍基合金中更高 Ni、Al 含量易在合金高 温氧化时表层形成氧化铬及氧化铝的致密氧化 膜，对提升材料的抗高温性能有着显著的影响，同 时，添加微量晶界强化元素也能一定程度提高材 料的抗高温性能。

( 3) 与材料的高温氧化类似，对比材料的抗 渗碳性能有着同样的规律，其影响机理与表面在 高温条件下形成的氧化层的结构相关。

 ( 4) 通过对 1# 合金的高温蠕变性能研究，该 合金发生高温蠕变的机制为长期高温时效下晶粒 的长大及位错的滑移。蠕变试验结果表明其完全 能达到马弗炉正常使用工况要求，具备良好的长 时高温使用性能。