42crmo鋼管高溫循環(huán)氧化特點(diǎn)(統稱(chēng)310S)是奧氏體鉻鎳不銹鋼板材,鋼中Ni、Cr成份高,具有優(yōu)質(zhì)耐氧化、耐腐蝕、抗腐蝕特點(diǎn),尤其是耐高溫氧化特點(diǎn)十分優(yōu)異,在核電站、航空航天、軍工用、石油化工設備等行業(yè)均有普遍應用。高溫環(huán)鏡子中結構原料暴露浸蝕是310S失效的關(guān)鍵原因。此前,世界各地的科研集中在310S熱變形、塑性形變周期性及鋁合金型材元素對鋼抗氧化性能改善和提高方面。實(shí)際應用中,310S并非在恒溫恒濕設備狀況下運用,其應用地理環(huán)境長(cháng)久性處于高低溫不斷改變的狀況,會(huì )發(fā)生正中間相開(kāi)展進(jìn)行析出,其鋅灰結構及特點(diǎn)也會(huì )各不相同。本工作上依據高溫循環(huán)氧化試驗進(jìn)行科研,探討循環(huán)氧化基本原理。42crmo鋼管
42crmo鋼管產(chǎn)品源于某煉鐵廠(chǎng)生產(chǎn)加工的310S,鋼的成分(濃度值,%)為:0.067C,24.47Cr,19.14Ni。軋鋼廠(chǎng)坯厚薄為220mm,熱扎產(chǎn)品厚薄為6mm,調質(zhì)處理后切成30mm×15mm×4mm規格型號試樣,研磨而且用水磨砂紙拋光處理去除表面氧化皮及線(xiàn)切割加工劃痕,乙酸丁酯清除烘干處理,放入經(jīng)充裕烘烤的鉗鍋。120℃烤制1h,致冷后整體秤重,放入電阻加熱爐進(jìn)行高溫循環(huán)氧化實(shí)驗。試驗溫度分別為:800、900、1000、1100、1200℃,加溫時(shí)間各自為20、40、60、80、100、120、140h,循環(huán)間隔時(shí)間20h。采用SEM、XRD、EDS對高溫循環(huán)氧化生產(chǎn)加工物進(jìn)行分析。實(shí)驗數據顯示:
(1)42crmo鋼管310S高溫循環(huán)氧化隨著(zhù)著(zhù)溫度和時(shí)間提高,氧化增重呈現雙曲線(xiàn)性周期性,60h以?xún)仍鲋仫@著(zhù)。
(2)42crmo鋼管高溫循環(huán)氧化20h時(shí)試樣表面有小塊Cr2O3轉換成,隨著(zhù)著(zhù)時(shí)間提高,試樣表面的小塊組織愈來(lái)愈粗大、遍及密度慢慢降低;140h時(shí)碳鋼板表面全部被FeO·Cr2O3和MnCr2O4所遮住。
(3)42crmo鋼管高溫循環(huán)表面氫氧化物分為3層,表面為FeO·Cr2O3和尖晶結構的MnCr2O4氧化膜,里層為Cr2O3,內層為SiO2;里層的SiO2塑料膜會(huì )阻止氧原子向板材擴散,進(jìn)一步增強了310S的耐氧化特點(diǎn)。
(4)42crmo鋼管溫度在1000℃之內時(shí)SiO2氧化膜密度高的,超過(guò)1000℃時(shí)密度高的的SiO2氧化膜會(huì )遭受損壞,高溫氧化速率提高。耐熱不銹鋼板材氧化整個(gè)過(guò)程受擴散過(guò)程控制,鋼的激活能越大,耐高溫氧化特點(diǎn)越好。