為了明確三元系Fe-1Cr-0.2Si鋼的高溫氧化行為,采用管式電阻爐開展了空氣條件下Fe-1Cr-0.2Si鋼在900℃、1 000℃和1 100℃下氧化30 min的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:900℃時氧化鐵皮由兩層組成,外層為Fe₃O₄層,內(nèi)層為FeO、FeCr₂O₄和Fe₂SiO₄的混合層。在1 000℃和1 100℃時,氧化鐵皮層最外層為Fe₂O₃層,中間層為Fe₃O₄層和內(nèi)部獨(dú)立的FeO層,內(nèi)層為FeCr₂O₄和含Si氧化物的混合層。在三個氧化溫度下,Fe-1Cr-0.2Si整體的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)分為兩層:外層Fe的氧化物是以陽離子向外擴(kuò)散為主生成,內(nèi)層Cr和Si的氧化物是以O(shè)離子向內(nèi)擴(kuò)散為主產(chǎn)生。FeO層的厚度隨著溫度的升高逐漸增大。Cr和Si元素富集層厚度比例隨著溫度的升高而減小,但Cr和Si在混合層中的富集程度有所增加。經(jīng)... 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2020年16期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

1 000℃時氧化鐵皮的物相分析

1 100℃時Fe-1Cr-0.2Si鋼的氧化鐵皮的斷面形貌如圖5所示，結(jié)合圖6所示的XRD物相分析結(jié)果可知，從氧化鐵皮的最外層依次向里分別為:Fe2O3層、Fe3O4層、帶有先共析的FeO層和靠近基體側(cè)的富Cr層，其中Cr元素以FeCr2O4的形式存在。在整個氧化鐵皮層中沒有發(fā)現(xiàn)共析組織。如圖7所示，對靠近基體側(cè)的氧化物層進(jìn)行了EDS分析(表4)，可知，點(diǎn)1所在位置只含有Fe、Cr和O三種元素，分析為Fe Cr2O4。對點(diǎn)2和點(diǎn)3的成分分析看出:顏色較深的點(diǎn)2 Si元素的富集較多，顏色較淺的點(diǎn)3 Cr元素富集較集中。圖6 1 100℃時氧化鐵皮的物相分析

利用金相顯微鏡觀察氧化溫度為900℃時氧化鐵皮的斷面形貌，如圖1所示。對斷面形貌上典型的4個位置進(jìn)行EDS分析，結(jié)果見表2。同時對該溫度下的氧化鐵皮進(jìn)行了XRD物相分析，如圖2所示。結(jié)合上述分析得知:在氧化鐵皮的最外側(cè)呈白色的為Fe2O3,Fe2O3的量極少，還沒有形成連續(xù)的氧化層。在Fe2O3下面是一層較厚的Fe3O4層。圖1中3和4兩個位置在金相顯微鏡上顏色不同，是明顯的兩層結(jié)構(gòu)，經(jīng)EDS和XRD分析可知，在這兩層中含有Fe Cr2O4和Fe2Si O4。點(diǎn)3所在層中含有的Si和Cr較多，點(diǎn)4所在層含有的Si和Cr相對較少，同時靠近基體側(cè)的點(diǎn)4所在層中還有可能形成含F(xiàn)e、Si、Cr和O的復(fù)合氧化物，但由于含量較少XRD沒有檢測出來。圖2 900℃時氧化鐵皮的物相分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高碳鉻軸承鋼加熱過程中氧化與脫碳特性分析[J]. 史學(xué)星,鞠新華,蔡寧,任群,溫娟.  材料熱處理學(xué)報. 2017(03)
[2]Fe-Cr-Si系合金的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 貴永亮,張良,王振磊,宋春燕,陳振飛.  材料導(dǎo)報. 2013(S2)
[3]9Cr-1Mo鋼在含水蒸汽氣氛中的氧化行為[J]. 張都清,徐敬軍,趙國群,管延錦,李美栓.  材料研究學(xué)報. 2008(06)
[4]Fe-Cr-Si合金噴焊層組織及抗高溫氧化機(jī)理研究[J]. 由臣,陳民芳,孫家樞,王培海.  兵器材料科學(xué)與工程. 2003(06)

博士論文
[1]熱軋無取向硅鋼高溫氧化行為及其氧化鐵皮控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 劉小江.東北大學(xué) 2014



本文編號：2938600