700 ℃下Nb对HR3C奥氏体耐热钢蒸汽氧化行为的影响

目的 研究Nb含量对奥氏体耐热钢在水蒸气高温环境下氧化行为的影响。方法 选取两种不同成分的HR3C奥氏体耐热钢，在700℃、25 MPa纯水蒸气环境中进行氧化实验，实验周期为1000 h。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及光学显微镜，比较两种合金的高温氧化动力学结果，并对氧化物的微观形貌和成分以及合金的组织形貌进行观察和分析，探究Nb对HR3C奥氏体耐热钢蒸汽氧化的影响机制。结果 Nb的含量对HR3C奥氏体耐热钢的蒸汽氧化性能产生了显著的影响，HR3C-0#合金的氧化质量增量为0.7746 mg/cm²，显微硬度为258.9HV，HR3C-1#合金的氧化质量增量为1.716 19 mg/cm²，显微硬度为201.4HV，并且两种合金在蒸汽氧化过程中均出现了晶粒细化。结论 当Nb的含量在相对较低范围时，HR3C奥氏体耐热钢表现出良好的抗蒸汽氧化性能及较高的硬度;当合金中Nb的含量过高时，会恶化合金的抗蒸汽氧化性能以及显微硬度，样品表面生成了大量非保护性的岛状Fe2O3，并且伴随着组织结构发生晶粒细化的现象。