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首頁 > 新聞資訊 > 行業(yè)資訊鍍鉻棒耐熱鋼的抗氧化性能
| 發(fā)布者：鍍鉻棒｜：哥林柱｜：廣東日鋼 發(fā)布時間：2013.10.31 |
鋼與合金在高溫下不可避免地會與氧起化學(xué)反應(yīng)，并在其表面生成氧化膜。從鐵-氧相圖可以看出，鐵的氧化在560℃以上加劇，這是由于氧化膜中出現(xiàn)了FeO的緣故。此時的氧化膜由三層組成，最表層為Fe2O3,中層為Fe3O4，最里層與鐵接觸的部分為FeO。由于FeO中空位較多，氧原子易于向內(nèi)擴散與鐵離子結(jié)合，因此氧化加劇。為了提高鐵的抗氧化性，首先要防止FeO出現(xiàn)，最好能形成含有合金元素的、結(jié)構(gòu)致密并與鋼件牢固結(jié)合的氧化膜。
鐵中加入Cr、Al、Si等元素后，可提高FeO出現(xiàn)的溫度。如含1.03%的鉻，可使FeO在600℃出現(xiàn)；1.5%鉻可使FeO在650℃出現(xiàn)。而1.4%的硅，可使FeO在750℃出現(xiàn)；1.1%Al+0.4%Si，可使FeO在800℃出現(xiàn)；比較高的Cr、Al、Si含量，可使FeO，即使在800～1200℃也不出現(xiàn)。而且，當(dāng)鋼中含有這些元素時，在高溫下可形成合金氧化膜，如Cr2O3、Al2O3或FeO，Cr2O3、FeO?Al2O3、Fe2SiO4等，這些合金氧化膜對基體具有良好的保護作用。
由于硅在高含量時顯著增大鋼的脆性，所以一般限制其含量在3%以下。幾種常用合金元素對鋼抗氧化能力的影響如圖4-6所示。就鉻的影響而言，鋼的使用溫度與鉻含量的關(guān)系，如圖4-7所示。從圖4-7中可以看出，在600～650℃，鋼中需有5%的鉻，才有足夠的抗氧化性；在800℃左右時，就要含12%的鉻才抗氧化；950℃就需要20%的鉻；1100℃則必須含有28%的鉻才可抗氧化，如此等等。假如用鋁，在600～650℃需要4%的鋁；850℃需要7%的鋁。如果綜合使用Cr、Al、Si元素，則可發(fā)揮更大的抗氧化效能。例如，6%Cr加2%可把抗氧化溫度提高到900℃，其氧化膜結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外是：(FeO)2?SiO2，F(xiàn)eO?Cr2O3，F(xiàn)e3O4，F(xiàn)e2O3。
一般情況下，鉻鋁鋼表面的氧化膜其成分與結(jié)構(gòu)和鋼的化學(xué)成分有關(guān)。在Cr和Al含量較少時，氧化膜主要為鐵的氧化物；Al含量多時，氧化膜主要有Al2O3組成；Cr含量多時，氧化膜主要由Cr2O3組成。當(dāng)鋼表面形成Al2O3或Cr2O3時，鋼有良好的抗氧化能力，并且在抗溫度劇變能力方面，Cr2O3比Al2O3要優(yōu)越。
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鐵中加入Cr、Al、Si等元素后，可提高FeO出現(xiàn)的溫度。如含1.03%的鉻，可使FeO在600℃出現(xiàn)；1.5%鉻可使FeO在650℃出現(xiàn)。而1.4%的硅，可使FeO在750℃出現(xiàn)；1.1%Al+0.4%Si，可使FeO在800℃出現(xiàn)；比較高的Cr、Al、Si含量，可使FeO，即使在800～1200℃也不出現(xiàn)。而且，當(dāng)鋼中含有這些元素時，在高溫下可形成合金氧化膜，如Cr2O3、Al2O3或FeO，Cr2O3、FeO?Al2O3、Fe2SiO4等，這些合金氧化膜對基體具有良好的保護作用。
由于硅在高含量時顯著增大鋼的脆性，所以一般限制其含量在3%以下。幾種常用合金元素對鋼抗氧化能力的影響如圖4-6所示。就鉻的影響而言，鋼的使用溫度與鉻含量的關(guān)系，如圖4-7所示。從圖4-7中可以看出，在600～650℃，鋼中需有5%的鉻，才有足夠的抗氧化性；在800℃左右時，就要含12%的鉻才抗氧化；950℃就需要20%的鉻；1100℃則必須含有28%的鉻才可抗氧化，如此等等。假如用鋁，在600～650℃需要4%的鋁；850℃需要7%的鋁。如果綜合使用Cr、Al、Si元素，則可發(fā)揮更大的抗氧化效能。例如，6%Cr加2%可把抗氧化溫度提高到900℃，其氧化膜結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外是：(FeO)2?SiO2，F(xiàn)eO?Cr2O3，F(xiàn)e3O4，F(xiàn)e2O3。
一般情況下，鉻鋁鋼表面的氧化膜其成分與結(jié)構(gòu)和鋼的化學(xué)成分有關(guān)。在Cr和Al含量較少時，氧化膜主要為鐵的氧化物；Al含量多時，氧化膜主要有Al2O3組成；Cr含量多時，氧化膜主要由Cr2O3組成。當(dāng)鋼表面形成Al2O3或Cr2O3時，鋼有良好的抗氧化能力，并且在抗溫度劇變能力方面，Cr2O3比Al2O3要優(yōu)越。
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