AISI304不锈钢表面Fe3Si型硅化物渗层的制备及渗硅机理

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1、万方数据第21卷第12期v01．2INo．12中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2011年12月Dec．2011文章编号：1004-0609(2011)12—3064·07AISI304不锈钢表面Fe3Si型硅化物渗层的制备及渗硅机理安亮‘一，贾建刚1，马勤1，李鹏(1．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050；2．兰州工业高等号科学校材料工程系，兰州730050)摘要：以n(NaCl)：n(KCI)：n(NaF)=

2、2：2：1碱金属卤化物混合体系做载体，采用不同摩尔比的Na2SiF6和si粉作渗硅剂，在800℃下利用熔融盐法分别对AISI304不锈钢进行渗硅处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析渗硅层的物相组成，用附带能量色散谱仪(EDS)附件的手1描电子显微镜(SEM)研究渗层截面的形貌和成分，分析熔盐法渗硅层的形成机理。结果表明：融盐中SiF62-的浓度决定渗层中Si元素的含量，由于Si02在融盐体系中的溶解，融盐中SiF62-得到补充，渗层中Si元素的含最进一步提高。关键词：AISI304不锈钢；F03si

3、；硅化物渗层：渗硅机理；渗硅体系中图分类号：TGl56．8文献标志码：APreparationandsiliconizingmechanismofFe3SitypesilicidelayerdepositedonAISI304stainlesssteelANLian91一，JIAJian—gang。，MAQinl，LIPeng(1．StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferrousMetalMaterials，LanzhouUniversityofTechnol

4、ogy,Lanzhou730050，China；2．DepartmentofMaterialsEngineering，LanzhouPolytechnicCollege，Lanzhou730050，China)Abstract：ThesilicidelayersdepositedontheAISl304stainlesssteelwereformedinthemoltensaltsat800℃usingthemoltenmixtureofdifferentmoleratiosofNa2SiF6toS

5、iusingthesiliconizingagentandthemoltenhaiogenideofalkalimetalsofNaCI+KCI+NaFatmoleratioof2：2：1私thesiliconizingagentcarrier．Inordertorevealthesiliconizingmechanisminthemoltensalts，thephaseofthesilicidelayerWaSanalyzedbyX-raydiffractometry．Meanwhile，them

6、icrographsandthecompositionofthecrosssectionofthesilicidelayerwerestudiedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)attachedwithenergydispersiveX-rayspectrometer(EDS)．TheresultsshowthatthesiliconcontentinthelayerdependsontheionconcentrationofSiF62一inthemoltensal

7、ts．ThedissolvingofSi02inthemoltensaltssuppliestheSiF62一continuouslyandasaresult．thesiliconcontentinthelayerisenhanced．Keywords：AISI304stainlesssteel；Fe3Si；silicidelayer；siliconizingmechanism；siliconizingsystem金属问化合物由于具有金属键与共价键之混合键型，而呈现出金属性与陶瓷性两者兼有的独有特性

8、。但是，其章温脆性大和高温强度低的弊端依然是困扰这类材料实用化的关键问题。毫无疑问，硅化物的脆性问题一旦得以显著改善，这类材料将成为苛刻环境下使用的首选材W1-61。基金项目：国家九然科学孳金1资助项H(5100t05n收稿13期：2010-12-06：修订日期：2011-03-02通信作者；贾建刚．讲师。博t：电话：13919809312；AISl304奥氏体不锈钢(OCrl8Ni9)具有优异的耐腐蚀性能而被广泛应用，在室温军800℃之间由于具有良好的抗氧化性能，也