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310S不銹鋼的高溫抗氧化性能解析

來源:頂亮金屬 | 發布日期:2022-08-05 | 瀏覽:0

高溫抗氧化性能是耐熱不銹鋼的關鍵性能指標,一起受到業內人士的關注。不銹鋼中含有特殊合金元素是改善與增強合金抗氧化性能的重要因素,在確保不銹鋼材料基本性能的前提條件下,適量地添加合金元素可以有效改善和提高合金抗氧化性,因為這能在不銹鋼的表面生成一層致密的氧化保護膜,以便增強不銹鋼材料的高溫抗氧化性能。

310S不銹鋼

耐熱不銹鋼310S是高鉻高鎳奧氏體不銹鋼,它不但擁有比較不錯的耐腐蝕與力學能力,還擁有非常優秀的高溫耐氧化性、抗蠕變性能。所以,也被大量用來制成各類高溫爐以及特殊環境里的高溫部件。

經過耐熱不銹鋼310S的高溫氧化機制,現在也有了較好的研究突破。通過研究310S不銹鋼在空氣中的高溫氧化試驗來評測它的高溫抗氧化能力,在分析氧化動力學增重曲線的基礎上,研究了這些氧化膜的形貌、分布與結構,并解釋了這層氧化膜的形成機制。

試驗取樣是太鋼奧氏體耐熱不銹鋼310S熱軋不銹鋼板,化學成分是0.055碳、0.50硅、1.03錳、25.52鉻與19.25鎳。

把310S不銹鋼樣品切割成30mm×15mm×4mmm,每個試驗點使用3個平行樣,對試樣進行研磨,經水砂紙打磨除掉表面氧化皮和線切割加工痕跡,隨后再使用乙醇清洗吹干。準備和試樣相同數量的坩堝,進行編號,用電阻加熱爐對其進行烘烤,使坩堝中的殘留物質充分發揮,質量恒定。將高溫氧化的試樣直接置于坩堝中,一同放入箱式電阻爐中進行高溫氧化。試驗氣氛為空氣,氧化溫度分別為800、900、1000℃;每個試樣處理時間分別為20、40、60、80、100、120、140h。氧化完成后稱重并記錄,稱重儀器為電子分析天平。

高溫氧化試驗結束后,用X射線衍射儀對氧化產物做物相分析,再采用掃描電子顯微鏡、能譜儀分析氧化膜的表面形貌。最后的結果顯示,耐熱不銹鋼310S在800、900、1000℃下有著非常不錯的抗氧化性。各溫度下隨著時間的延長,都有著不同程度氧化加重的趨勢,不過隨著時間延長氧化趨勢減緩。另外還隨著溫度的提升,氧化速率也會加快。

第二點是氧化膜由外層致密的尖晶石MnCr2O4、Cr2O3和內層的SiO2組成,隨著溫度不斷上升,MnCr2O4衍射峰增強,生成物也會變多。多層致密的結構再加上氧化物自身的良好抗氧化性能,可以讓耐熱不銹鋼310S整體呈現出優異的抗高溫氧化性能。

【本文標簽】 310S

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