裂解炉管内壁结焦是影响乙烯正常生产的重要因素,其丰要原因之一是制作炉管高温合金中的Fe、Ni元素对碳氢化合物具有催化结焦特性。本文设计了在HK40中加铝对合金进行改性,通过对合金进行氧化处理,利用Fe、Ni、Cr、Mn、Al元素在高温下与氧亲和力不同的特点,在HK40合金表面原位生成不含Fe、Ni元素的氧化膜。　　 本文研究了HK40合金加Al熔炼后的组织变化,发现在含2wt.%Al的HK40合金中,Al元素全部固溶于基体中,未形成沉淀相,显微组织与IIK40合金基本一致,即为奥氏体+碳化物;当加Al量为4wt.%时,合会中出现了大量的树枝相AlNi、Fe2Al5,基体相仍然为γ-Fe固溶体;当Al含量增加到6wt.%时,基体相转变成了以α-Fe为主,同时有大量AlNi金属间化合物存在。　　 通过对加Al的HK40合金在不同气氛、温度下氧化处理,发现对相同Al含量合金,随氧化温度升高,氧化增重增大,氧化膜厚度增加;在相同氧化气氛下,随氧化温度升高,氧化膜越均匀,确定1100℃为最佳成膜温度。在1100℃、不同气氛下,表面形貌差异较大;而气氛对氧化膜物相组成几乎没有影响,生成的氧化膜靠近基体的为Al2O3,外层为Cr2O3。　　 研究了Al含量对HK40合金高温抗氧化性能的影响,发现在HK40合金中加入铝元素后,合金表面在高温下形成均匀的Al2O3膜,从而提高了合金的高温抗氧化性能;铝加入量为6wt.%时,合金的高温抗氧化性能最好。加铝合金在1100℃时氧化增重与氧化时间的关系遵从抛物线规律,且随铝含量的增加,抗氧化性能得到显著增强。随合金中Al元素的添加量增加,高温氧化膜组成相(Cr2O3、CrMn1.5O4、MnCr2O4、Al2O3)中的Al2O3逐渐增加。同时铝的存在提高了表面氧化膜的均匀性,且氧化膜中的Fe、Ni元素含量远低于基体。