本文關(guān)鍵詞：Fe-1Cr鋼的高溫氧化行為研究

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【摘要】：本文以Fe-1Cr鋼作為進行實驗的材料。使用熱重分析儀(TGA)進行氧化動力學(xué)實驗,測得其氧化增重隨時間的變化規(guī)律,計算出其氧化激活能;采用管式加熱爐進行高溫氧化實驗,分別研究氧化時間和氧化溫度對實驗鋼氧化鐵皮厚度和結(jié)構(gòu)的影響,并通過金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和電子探針(EPMA)對生成的氧化鐵皮內(nèi)部組織進行觀察與分析,利用X射線衍射分析(XRD)得到其具體的物相成分,其實驗結(jié)論如下所示:通過氧化動力學(xué)實驗可知,與作為對比的Fe-0Cr鋼相較,在經(jīng)過120min的高溫氧化后,Fe-1Cr的單位面積上的氧化增重量要小于Fe-0Cr鋼。在700℃時Fe-1Cr鋼氧化表面產(chǎn)物以Fe_3O_4為主。隨溫度升高,Fe_3O_4表面有Fe_2O_3生成。Fe_2O_3的形貌分為須狀和晶粒狀,其變化主要受到氧化溫度的控制。隨著氧化時間的延長,Fe-1Cr鋼單位面積上的氧化增重量與時間之間由直線關(guān)系向拋物線關(guān)系轉(zhuǎn)變。經(jīng)過不同的氧化溫度氧化30min后發(fā)現(xiàn):氧化溫度高于700℃時,試件表面生成的氧化產(chǎn)物除了Fe的氧化物外,還包括Fe_2SiO_4和FeCr_2O_4,且它們主要分布在氧化產(chǎn)物中靠近基體的位置。當(dāng)溫度高于900℃時,氧化鐵皮會有明顯的分層現(xiàn)象出現(xiàn)。生成的Fe_2SiO_4和FeCr_2O_4在1000℃以上時能有效阻止Fe離子的擴散,進而起到對基體的保護作用。經(jīng)過相同溫度氧化不同時間后發(fā)現(xiàn):在高溫氧化過程中,FeCr_2O_4要較Fe_2SiO_4更早生成。氧化鐵皮的厚度與下層鐵皮的致密程度和離子的擴散速度有關(guān)。而是否能生成阻礙氧化繼續(xù)進行的氧化膜,主要取決于氧化溫度。
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4

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