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310S不锈钢耐热钢的高温抗氧化性能解析

发布日期:2021-06-16 11:34
信息摘要:
高温抗氧化性是不锈钢耐热钢310S的一项重要性能指标,而钢中特殊的合金元素是改善和提高合金抗氧化性的关键因素。在保证基本性能的前提下,适当添加合金元素是非常重要的。一种...
高温抗氧化性是不锈钢耐热钢310S的一项重要性能指标,而钢中特殊的合金元素是改善和提高合金抗氧化性的关键因素。在保证基本性能的前提下,适当添加合金元素是非常重要的。一种很好的方法,因为这些合金元素可以在不锈钢表面形成致密而薄的氧化膜,从而增加材料的高温抗氧化性。
 
310S耐热不锈钢是一种高铬高镍奥氏体不锈钢。它不仅具有优异的耐腐蚀性能和机械性能,而且具有良好的高温抗氧化性和抗蠕变性。因此,可用于制造特殊环境下的各种高温炉和高温部件。
 
对于耐热不锈钢310S的高温氧化机理,业内专家也开展了相应的研究。通过对310S不锈钢在空气中高温氧化试验的研究,测试了其高温氧化性能。在分析氧化动力学增重曲线的基础上,研究了不锈钢材料表面氧化膜的形貌、分布和结构,并对其形成进行了解释。机制。
 
实验样品取自太原钢铁的奥氏体耐热不锈钢310S热轧薄板,化学成分为碳0.055,硅0.50,锰1.03,铬25.52,镍19.25。
 
将不锈钢试样切割成30mm×15mm×4mmmm,每个测试点使用3个平行试样。对试样表面进行研磨,用水砂纸打磨去除表面氧化皮和线切割痕迹,然后用乙醇清洗并吹干。另外,准备与样品相同数量的坩埚,并分别编号。使用电阻加热炉进行烘烤,使坩埚内的残留物质充分挥发,质量恒定。将高温氧化样品直接放入坩埚中,放入箱式电阻炉进行高温氧化。试验气氛为空气,氧化温度为800、900、1000℃;每个样品的处理时间分别为20、40、60、80、100、120、140h。氧化完成后,称重并记录。衡器是一种电子分析天平。高温氧化试验结束后,用x射线衍射仪分析氧化产物,用扫描电子显微镜和能谱仪分析氧化膜的表面形貌。
 
试验分析数据表明,耐热不锈钢310S在800、900、1000℃时具有良好的抗氧化性能。在每个温度下,随着时间的推移,会有不同程度的氧化增重,但随着时间的推移,氧化趋势也会减慢。此外,随着温度的持续升高,氧化速率逐渐增大。
 
二是310S不锈钢表面的氧化膜由致密的尖晶石MnCr2O4和Cr2O3外层和SiO2内层组成。随着温度的升高,MnCr2O4的衍射峰增大,产物增多。三层致密结构结合氧化物本身良好的抗氧化性,使耐热不锈钢310S整体表现出优异的高温抗氧化性能。
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