耐熱不銹(xiu)鋼(gang)310S是高(gao)鉻高(gao)鎳奧氏體不銹(xiu)鋼(gang),其不僅具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐蝕、力(li)學(xue)性(xing)能,同時也具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)耐氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)、抗蠕變性(xing)。因此,被廣泛應用(yong)在(zai)各(ge)種高(gao)溫(wen)爐、特殊環境的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)部件等。本次工作(zuo)通過研究310S在(zai)空氣中的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)試驗(yan)來(lai)評定其高(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能,在(zai)分析氧(yang)化(hua)(hua)(hua)動力(li)學(xue)增重(zhong)曲線的(de)(de)(de)基(ji)礎上,研究其氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)形貌、分布、結構,并對其形成機制(zhi)進行(xing)了解釋。
試(shi)驗(yan)樣品(pin)(pin)取(qu)自某公司奧(ao)氏(shi)體耐熱(re)不銹(xiu)鋼310S熱(re)板,化學(xue)成分(fen)(質量分(fen)數,%):C0.055,Si0.50,Mn1.03,Cr25.52,Ni19.25。樣品(pin)(pin)切割成30mm×15mm×4mm,每個(ge)試(shi)驗(yan)點(dian)使用(yong)(yong)3個(ge)平行(xing)試(shi)樣,對試(shi)樣進(jin)行(xing)研磨,經水砂紙打磨除去表面氧化皮及線切割加工痕跡(ji),然后用(yong)(yong)乙(yi)醇(chun)清洗(xi)吹干。準(zhun)備與試(shi)樣相同(tong)數量的(de)坩(gan)堝(guo),對坩(gan)堝(guo)進(jin)行(xing)編號,用(yong)(yong)電阻加熱(re)爐(lu)對其進(jin)行(xing)烘烤,使坩(gan)堝(guo)中(zhong)的(de)殘(can)留物質充分(fen)揮(hui)發,質量恒定。
將(jiang)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)試樣直接置(zhi)于坩堝(guo)中,一同放在箱式(shi)電阻爐中進行高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)。試驗氣(qi)氛為(wei)空氣(qi),氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度分(fen)別(bie)(bie)為(wei)800、900、1000℃;每個試樣處理時(shi)間分(fen)別(bie)(bie)為(wei)20、40、60、80、100、120、140h。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)完(wan)成后稱(cheng)重并記錄,稱(cheng)重儀器為(wei)電子分(fen)析(xi)天(tian)平。高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)試驗結束后,用X射(she)線(xian)衍射(she)儀對氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)產物進行物相分(fen)析(xi),用掃描電子顯微鏡、能譜儀分(fen)析(xi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)膜的(de)表面形貌。結果表明:
(1)耐熱不銹鋼310S在800、900、1000℃下(xia)表現出很好的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性。各溫度下(xia)隨著(zhu)(zhu)時(shi)間的(de)延(yan)長,均(jun)有不同(tong)程(cheng)度氧(yang)化(hua)增(zeng)重的(de)趨勢(shi),但隨著(zhu)(zhu)時(shi)間延(yan)長氧(yang)化(hua)趨勢(shi)減緩。同(tong)時(shi)隨著(zhu)(zhu)溫度的(de)升高,氧(yang)化(hua)速率增(zeng)快。
(2)氧化膜由外(wai)層致密的尖晶石MnCr2O4、Cr2O3和內層的SiO2組成(cheng),隨(sui)溫度(du)升(sheng)高,MnCr2O4衍射(she)峰增強,生成(cheng)物增多(duo)。3層致密的氧化物使(shi)其具有優異(yi)的抗高溫氧化性能。
