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310S不銹鋼耐熱鋼的高溫抗氧化性能解析

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310S不銹鋼耐熱鋼的高溫抗氧化性能解析

高溫抗氧化性是不銹鋼耐熱鋼310S的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，而鋼中特殊的合金元素是改善和提高合金抗氧化性的關(guān)鍵因素。在保證基本性能的前提下，適當(dāng)添加合金元素是非常重要的。一種很好的方法，因?yàn)檫@些合金元素可以在不銹鋼表面形成致密而薄的氧化膜，從而增加材料的高溫抗氧化性。
 
310S耐熱不銹鋼是一種高鉻高鎳奧氏體不銹鋼。它不僅具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和機(jī)械性能，而且具有良好的高溫抗氧化性和抗蠕變性。因此，可用于制造特殊環(huán)境下的各種高溫爐和高溫部件。
 
對(duì)于耐熱不銹鋼310S的高溫氧化機(jī)理，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家也開(kāi)展了相應(yīng)的研究。通過(guò)對(duì)310S不銹鋼在空氣中高溫氧化試驗(yàn)的研究，測(cè)試了其高溫氧化性能。在分析氧化動(dòng)力學(xué)增重曲線(xiàn)的基礎(chǔ)上，研究了不銹鋼材料表面氧化膜的形貌、分布和結(jié)構(gòu)，并對(duì)其形成進(jìn)行了解釋。機(jī)制。
 
實(shí)驗(yàn)樣品取自太原鋼鐵的奧氏體耐熱不銹鋼310S熱軋薄板，化學(xué)成分為碳0.055，硅0.50，錳1.03，鉻25.52，鎳19.25。
 
將不銹鋼試樣切割成30mm×15mm×4mmmm，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)使用3個(gè)平行試樣。對(duì)試樣表面進(jìn)行研磨，用水砂紙打磨去除表面氧化皮和線(xiàn)切割痕跡，然后用乙醇清洗并吹干。另外，準(zhǔn)備與樣品相同數(shù)量的坩堝，并分別編號(hào)。使用電阻加熱爐進(jìn)行烘烤，使坩堝內(nèi)的殘留物質(zhì)充分揮發(fā)，質(zhì)量恒定。將高溫氧化樣品直接放入坩堝中，放入箱式電阻爐進(jìn)行高溫氧化。試驗(yàn)氣氛為空氣，氧化溫度為800、900、1000℃;每個(gè)樣品的處理時(shí)間分別為20、40、60、80、100、120、140h。氧化完成后，稱(chēng)重并記錄。衡器是一種電子分析天平。高溫氧化試驗(yàn)結(jié)束后，用x射線(xiàn)衍射儀分析氧化產(chǎn)物，用掃描電子顯微鏡和能譜儀分析氧化膜的表面形貌。
 
試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)表明，耐熱不銹鋼310S在800、900、1000℃時(shí)具有良好的抗氧化性能。在每個(gè)溫度下，隨著時(shí)間的推移，會(huì)有不同程度的氧化增重，但隨著時(shí)間的推移，氧化趨勢(shì)也會(huì)減慢。此外，隨著溫度的持續(xù)升高，氧化速率逐漸增大。
 
二是310S不銹鋼表面的氧化膜由致密的尖晶石MnCr2O4和Cr2O3外層和SiO2內(nèi)層組成。隨著溫度的升高，MnCr2O4的衍射峰增大，產(chǎn)物增多。三層致密結(jié)構(gòu)結(jié)合氧化物本身良好的抗氧化性，使耐熱不銹鋼310S整體表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫抗氧化性能。
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