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我国目前最主要的发电方式是火力发电,而大容量、高参数的超（超）临界火电机组是当前火力发电的重要发展方向,相应的对机组设备关键材料的性能要求也越来越高,因此开发新型高温耐热材料就显得很有必要。本文以Fe—18Cr—9.5Ni为基础,加入少量的Al并添加不同含量的Nb、N合金元素设计了五组奥氏体耐热合金钢。通过热力学计算分析了复合氧化膜的形成条件,采用不连续氧化增重法、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）等方法系统地研究五组奥氏体耐热合金的高温氧化行为。结果如下:五组耐热合金在700℃、800℃和900℃三种温度下氧化100h后均未出现氧化膜剥落现象,说明氧化膜在高温时没有失效。氧化增重拟合曲线均符合抛物线规律△m=atb,拟合效果比较显著。五组合金的平均氧化速率K+<0.1g/m2.h,均属于完全抗氧化性级别。在700℃和800℃时,五组合金氧化100h后的平均氧化速率较为接近,而在900℃时合金的平均氧化速率差异明显,5#（0.44Nb0.119N）合金的平均氧化速率为0.032 g/m2.h,明显低于其他四组合金。五组耐热合金中5#合金的氧化激活能最高,表面氧化反应速率最慢,抗氧化性能最好。1#（0.32Nb0.096N）、3#（0.61Nb0.098N）、4#（0.47Nb0.057N）和5#（0.44Nb0.119N）合金900℃时均形成了较为致密的Al2O3氧化膜,合金表面生成的氧化膜主要为Al2O3、Mn3O4和（Fe0.6Cr0.4）2O3的混合氧化物。1#（0.32Nb0.096N）合金在氧化过程中还形成了少量的MnO2氧化物,降低了Al2O3氧化膜的连续性。2#（0.51Nb0.190N）合金由于本身不含Al,因此在900℃时并没有形成致密的含Al2O3的内层氧化膜,生成的复合氧化膜主要为（Fe0.6Cr0.4）2O3和尖晶石氧化物FeCr2O4。5#（0.44Nb0.119N）合金氧化结束后的氧化膜表面形貌较其他四组合金更为平整、均匀,表面颗粒状氧化物尺寸也最小。经过力学性能实验表明,五组奥氏体耐热合金室温力学性能均不低于Super304H。