氮化气氛对高温合金内生氮化处理的影响

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N_2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N_2含量较高时,合金表面存在富Cr和Ti的氮化物,随着气体中N_2含量减少表面氮化物随之减少,当N_2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N_2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%N_2+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。