《表3 800℃下Si和Mn在γ-Ni、α-Fe、γ-Fe中的扩散系数以及在基体中的平均扩散系数》

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《预镀镍层对一种C-Mn-Si高强钢选择性氧化行为的影响》

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根据Fe-Ni二元相图[24]，当温度为800℃时，如果镍含量（以质量分数计）超过4.5%，则铁和镍形成固溶体γ（Fe，Ni）。从辉光分析结果可知（图6所示），预镀镍试验样品在表面以下0.5μm范围内，镍超过5%。因而推测，在退火过程中，预镀镍样品在表面以下0.5μm范围内形成了含有Si和Mn的γ（Fe，Ni）。比较了800℃下Si和Mn在γ-Ni、α-Fe、γ-Fe中的扩散系数，并计算了Si和Mn在基体中的平均扩散系数，如表3所示，其中平均扩散系数为α-Fe和γ-Fe中扩散系数的加权和。可以发现，Si在γ-Ni中的扩散系数明显小于在α-Fe和γ-Fe中的扩散系数，而Mn在γ-Ni中的扩散系数小于在α-Fe中的扩散系数，与在γ-Fe中的扩散系数基本相当。由于该试验钢种在800℃退火时铁素体与奥氏体体积分数相等，因而Si、Mn在基板中的平均扩散系数显著高于在镍中的扩散系数。这也说明，由于合金元素在镍中的扩散系数显著低于在基体中的扩散系数，使得合金元素难以扩散到表面并发生氧化，从而抑制了合金元素Si、Mn的表面选择性氧化。