1.4.3　B2⁃NiAl相

向新型含铝奥氏体耐热钢中加入Al元素,通过形成Al₂O₃氧化膜来提高其抗氧化性能,随着Al元素的加入,不仅在机体表面生成了Al₂O₃氧化膜,还在基体内部析出了B2⁃NiAl金属间化合物。B2⁃NiAl相是一种点阵常数为0.289nm、具有面心立方结构的金属间化合物相,与奥氏体基体之间无共格关系。当工作环境温度在500~750℃时,达到B2⁃NiAl相的韧脆转变温度,因此B2⁃NiAl相在高温下易发生粗化,由于韧脆转变失去强化作用,但在室温时具有明显的强化作用[22]。Bei等人[23]的实验表明,虽然B2⁃NiAl在高温时失去了强化作用,但可作为塑性相改善材料的塑韧性,可以有效地应用于利用金属间化合物强化的材料中。除此之外,B2⁃NiAl相对提升含铝奥氏体耐热钢的高温抗氧化性能也有很大贡献,新型含铝奥氏体耐热钢的抗氧化性能好坏与否主要取决于合金表面氧化铝薄膜,Al₂O₃保护膜由合金基体中的Al元素含量决定,而B2⁃NiAl相能为材料生成Al₂O₃保护膜不断提供Al元素,由此在Al₂O₃保护膜与金属表面之间会出现贫B2⁃NiAl区域,如图1⁃9所示。

图1⁃9　合金Fe⁃25Ni⁃15Cr⁃(3⁃4)Al⁃2.5Nb⁃Mn在含10%水蒸气的空气中氧化1000h后截面图[12]