氮化气氛对高温合金内生氮化处理的影响

鞠泉^1,2，胡曼¹，张勇路¹，童金涛^1,2，马惠萍¹

1. 钢铁研究总院高温材料研究所2. 高温合金新材料北京市重点实验室

摘 要：在1 150℃/20h氮化条件下对ВЖ155合金进行了不同气氛的内生氮化处理,研究了氮化气氛对氮化过程和氮化表面的影响。通过在氮气中混入H2和Ar来调整氮化气氛组成,并采用金相、XRD和扫描电镜等手段对氮化后表面产物和氮化层深度进行了表征。结果表明:高纯N₂中微量残余氧将导致氮化后合金表面存在富Cr和Ti的氧化膜,但混入5%H2（体积分数）后可消除表面氧化物;当混合气体中N₂含量较高时,合金表面存在富Cr和Ti的氮化物,随着气体中N₂含量减少表面氮化物随之减少,当N₂的体积分数低于40%时,表面氮化物基本消失,同时氮化层深度随N₂含量增加而增加,表明氮化气氛对氮化速率具有重要影响。因此,采用40%N₂+5%H2+55%Ar（体积分数）的氮化气氛组成可以实现抑制氮化表面氮化物和提高氮化速率2方面综合效果。

关键词：燃烧室;高温合金;内生氮化处理;表面氮化物;氮化速率;