304不銹鋼板 316l不銹鋼板 310s不銹鋼板 321不銹鋼板 904l不銹鋼板 2205不銹鋼板 317L不銹鋼板
在環(huán)境中含有水蒸氣的時候下,Cr2O3不銹鋼板表面氧化膜或者光晶石氧化物膜的穩(wěn)定性會出現(xiàn)降低,此外,在外層氧化鐵皮形成同時在合金內(nèi)部也形成Fe-Cr光晶石氧化物的內(nèi)層氧化鐵皮。
有研究采用幾種不銹鋼板在N2-O2-H2O氣氛的氧化鐵皮成長特性進行查明同時,同時也研究了有關(guān)對其氧化鐵皮成長的水蒸氣作用。該次試驗使用鐵素體不銹鋼409D、403和奧氏體不銹鋼304。鉻濃度分別是10.8%、16.5%和18%。氧化在N2-2.4%O2-19.6%H2O的氣氛中進行。氧化溫度1173、1323、1473K下,氧化時間從600S到最大規(guī)定90KS。通過測定氧化前后試樣的質(zhì)量來測定由于氧化而引起質(zhì)量變化。
其次,使用SEM、EPMA觀察試樣表面和試樣被膜斷面,采用XRD對氧化物進行鑒別。其試驗結(jié)果和考察。從氧化時間和質(zhì)量變化曲線可知,在1173K、1323K、1473K氧化下的質(zhì)量和時間依存性關(guān)系來看,關(guān)于304奧氏體不銹鋼在1323K以上的溫度下被膜剝離明顯,只表示在1173K下的結(jié)果。各試驗不銹鋼除氧化初期外,質(zhì)量都和氧化時間基本上呈直線的增加。從這個結(jié)果來看,在含有水蒸氣氛的不銹鋼動力學(xué)特性示出了模式圖。
低Cr不銹鋼高溫下的特性氧化初期質(zhì)量增加量稍大些,爾后時間質(zhì)量都呈直線地增加。另一方面,高Cr不銹鋼和在低溫下的低Cr不銹鋼,氧化初期質(zhì)量增加,但以后時間都是直線的增加。
關(guān)于氧化鐵皮成長特性,不銹鋼板面氧化膜的形成有以下3點,其一是Cr2O3被膜或Fe-Cr光晶石氧化物被膜的形成,其二是球團礦狀氧化物形成,其三是由Fe2O3和Fe3O4組成的外層氧化鐵皮和Fe(Fe-Cr)2O4組成的內(nèi)層氧化鐵皮的形成。也看到在氧化初期Cr2O3或Fe-Cr光晶石氧化物保護性氧化物的形成,但逐漸地形成球團礦狀氧化物。
這種變化體現(xiàn)在兩個方面,一方面是由于HO蒸氣的存在Cr2O3和Fe-Cr光晶石氧化物穩(wěn)定性降低;另一方面是Cr2O3、CrO2OH等揮發(fā)物質(zhì)的生成。最終兩層氧化鐵皮的形成,這時內(nèi)層氧化鐵皮厚度和外層氧化鐵皮厚度基本上是相同的。此外其內(nèi)層氧化鐵皮的形成,確認與其說是由氧氣不如說水蒸氣給予大些。
從以上研究結(jié)果可知,不銹鋼在含有水蒸氣氛高溫氧化的最終被膜構(gòu)造,是由鐵氧化物組成的外層氧化鐵皮和Fe(Fe-Cr)2O4組成內(nèi)層氧化鐵皮的兩層構(gòu)造。外層氧化鐵皮Fe離子的外方擴散,同時內(nèi)層氧化鐵皮由于水蒸氣向內(nèi)方擴散而成長。但是,在氧化初期看到保護性被膜的形成。這個保護性被膜雖然在低溫度高Cr鋼場合下比較長時間保持,但合金中Cr的擴散系數(shù)小的奧氏體系不銹鋼在氧化初期形成保護性氧化被膜存在困難,如上所述,水蒸汽在阻凝Cr2O3不銹鋼板穩(wěn)定地成長也導(dǎo)致內(nèi)層氧化鐵皮的形成。
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