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耐热不锈钢310S的高温抗氧化机制实验

来源:腾博金属 | 发布日期:2022-08-25 | 浏览:0

高温抗氧化性能是耐热不锈钢材料的一种重要性能数据,在确保不锈钢材料基本性能的前提下,适当地添加合金元素是改善和提高金属抗氧化性能的重要因素,比如加入铬元素可以在不锈钢表面产生致密氧化保护膜,从而有效增强其高温抗氧化性能。

310S不锈钢棒高温抗氧化特性

310S不锈钢棒高温抗氧化特性

比较典型的耐热不锈钢310S属于高铬高镍奥氏体不锈钢,它不但拥有优秀的耐腐蚀、力学性能,还具备良好的高温耐氧化性、抗蠕变性。所以被大量使用在各种高温炉、特殊环境的高温部件等。

有关耐热不锈钢310S的高温氧化机制,本文从其氧化膜的形貌、分布、结构和形成机制进行了研究。

试验样品取自太钢奥氏体耐热不锈钢310S热板,化学成分为碳0.055、硅0.50、锰1.03、铬25.52、镍19.25。

把不锈钢样品切割成30mm×15mm×4mmm,每个试验点使用3种平行样,对试样进行研磨,通过水砂纸打磨除去表面氧化皮和线切割加工痕迹,再用乙醇清洗吹干。另外准备和试样相同数量的坩埚并各自编号,再用电阻加热炉对它进行烘烤,使坩埚中的残留物质充分发挥,保持质量恒定。把高温氧化的试样直接放到坩埚中,一起放进箱式电阻炉中进行高温氧化。试验气氛是空气,氧化温度分别是800、900、1000℃,每个试样的处理时间分别是20、40、60、80、100、120、140h。氧化完成后进行称重并记录,称重仪器为电子分析天平。高温氧化试验结束后,再用X射线衍射仪对氧化产物进行物相分析,用扫描电子显微镜、能谱仪分析氧化膜的表面形貌。

实验分析的结果显示,耐热不锈钢310S在800、900、1000℃下都能显示出良好的抗氧化性能。每个温度下随着时间的延长,都出现不同程度氧化增重的趋势,不过随着时间延长氧化趋势会减缓,另外随着温度的升高,氧化速率也会加快。

其次氧化膜由外层致密的尖晶石MnCr2O4、Cr2O3和内层的SiO2组成,随着温度的升高,MnCr2O4衍射峰增强,生成物增多。三层致密的结构再加上氧化物自身优秀的抗氧化性能,会使耐热不锈钢310S整体都表现出非常不错的抗高温氧化性能。

【本文标签】 310S

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