發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 09:11

　　研究了300M鋼在700¹200℃高溫下的氧化行為,利用掃描電鏡（SEM）和X射線衍射儀等手段觀察分析了氧化層的表面形貌、微觀組織結(jié)構(gòu)成分,并結(jié)合氧化動(dòng)力學(xué)曲線,分析了300M鋼在700¹200℃高溫氧化的氧化機(jī)理。研究結(jié)果表明,300M鋼在700¹200℃的氧化遵循拋物線規(guī)律。高溫條件下其氧化皮為典型的3層結(jié)構(gòu),即內(nèi)氧化層、中間氧化層及外氧化層,中間氧化層又分為多孔層和疏松層。當(dāng)氧化溫度為1200℃時(shí),Fe O層晶粒內(nèi)部的合金化元素Si、Cr等快速聚集并形成粗大的氧化物,此時(shí)Fe O層完全失去抗氧化作用,氧化速率急劇加快。 

【文章來(lái)源】：金屬熱處理. 2020,45(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

300M鋼的ln KT與1/T的關(guān)系曲線

圖1為300M鋼經(jīng)700、800、900、1000、1100和1200℃處理5 h的氧化動(dòng)力學(xué)曲線。可看出，300M鋼在不同溫度氧化時(shí)，單位面積氧化增量和氧化時(shí)間t之間基本呈拋物線關(guān)系。由圖1和表2可知，當(dāng)氧化溫度為700～800℃時(shí)，氧化速率慢，氧化增量小。當(dāng)氧化溫度達(dá)到900℃以上時(shí)，氧化速率迅速加快，氧化增量明顯增加。當(dāng)氧化溫度為1000℃的時(shí)候，氧化增量也急劇增大。而在1000～1100℃，氧化速率增長(zhǎng)相對(duì)較為平穩(wěn)，當(dāng)氧化溫度達(dá)到1200℃時(shí)，氧化速率再一次急劇加快，呈指數(shù)型增長(zhǎng)趨勢(shì)�？梢钥闯觯谘趸跗�300M鋼氧化速率較大，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，氧化速率逐漸減小，在相同時(shí)間內(nèi)試樣的氧化增量隨溫度的升高而增大。且在900、1000和1200℃時(shí)，氧化增量突然急劇增大，這表明此時(shí)的氧化機(jī)理發(fā)生了變化。氧化動(dòng)力學(xué)曲線呈現(xiàn)的拋物線規(guī)律表明合金在氧化的不同階段具有不同的特點(diǎn)。氧化初期，氧化膜的形成以O(shè)在金屬表面的物理、化學(xué)吸附為主，合金表面的晶界、位錯(cuò)等缺陷處成為氧化物優(yōu)先形核位置，氧化物生長(zhǎng)速度快。這是由于此時(shí)合金表面尚未形成完整的氧化膜，或者生成的氧化膜比較薄，保護(hù)性較差，尚不具備阻擋擴(kuò)散的作用，氧化速率受界面反應(yīng)機(jī)制控制，屬于氧化膜形成期[10-11]。根據(jù)Wagner理論，氧化動(dòng)力學(xué)曲線符合拋物線規(guī)律表明，金屬或合金的氧化速率受正、負(fù)離子通過(guò)氧化膜的傳輸速度來(lái)控制。其拋物線規(guī)律[12-13]可以表示為公式(1):

在不同溫度下氧化不同時(shí)間試樣表面氧化皮的宏觀形貌

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3216301