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標題: 不銹鋼高溫氧化性質 [打印本頁]
作者: hc2499    時間: 2009-4-16 15:54
標題: 不銹鋼高溫氧化性質
氧化資料~！~！~！~！~！
作者: zoujinyun    時間: 2009-4-16 21:23
收下，謝謝樓主！
作者: jiaolei108    時間: 2009-4-17 15:55
謝謝樓主！
作者: AQUARIUM    時間: 2009-4-17 20:01
謝謝樓主了！
) k( S3 q; B3 i* k+ M不錯的資料！
作者: kk113    時間: 2009-4-28 23:08
謝謝樓主，非常不錯的資料
作者: maiyongjun    時間: 2009-5-19 16:24
下了 謝謝
作者: WANGZHENQING    時間: 2009-7-30 19:36
好資料，謝謝樓主。
作者: 落日余輝    時間: 2009-7-30 23:19
收下，謝謝樓主。。
作者: dsdnjx    時間: 2009-9-23 16:54
收 了。謝謝樓主
作者: 重慶的小吳    時間: 2009-12-15 00:52
不銹鋼高溫氧化性質   c: l. {* g9 w9 ^* ^' E' A- `
2008-9-11 15:38 . q5 \2 |6 `1 `' f, Y
高溫下，不銹鋼的氧化性能受到很大的影響，其氧化層有結構性的變化。  
; A  B# k, o" S一、氧化膜；
6 r$ _' p0 r( }9 B不銹鋼在室溫情況下，表面只生成Fe3O4，Fe2O3相二層結構，當溫度〉570度時，生成FeO層，所以高溫環境，表面氧化膜為三層結構。從高溫冷卻回的過程：FeO要分解，氧化皮層中有相變。 " N$ H; p5 m; t$ _' X$ Y9 k
膜內部電子環境考慮：
: c5 E" g: l$ D, v0 m5 o# a! k8 G( ]       陽離子空位：P型半導體  如FeO ，Fe3O4膜 2 [, A! n6 ~$ P: m6 ~6 d& d* k
       陰離子空位：N型半導體  如Fe2O3膜  
) X* m$ x* g; [( F' |  a. a. X+ w
- B& K9 f  M* [7 K( A過程解釋：氧化過程的主要是氧離子和鐵離子（合金元素形成的離子）在氧化層中的擴散，同時也是電子傳導過程。這個氧化腐蝕的過程，本質上也是一個電化學腐蝕過程。這也是不銹鋼和耐熱鋼在理論上的共同基礎。 0 H. S# O( X1 X. H: K
實際工件表面的氧化層，還有以下性質：
. T7 _8 i5 [( ?! |9 w ①通過對氧化物體積和被氧化物體積的比較，判斷氧化膜是否覆蓋工件表面； ( C! ]. R3 q$ g8 O  e+ m
   例：V(FeO)：V(Fe)=1.77；V(Fe3O4)：V(Fe)= 2.09
3 d( v: s8 G" E' F& t           V(Fe2O3)：V(Fe)=2.14 * H; F2 Q% D7 }8 B( v
          判定：大于1說明可以覆蓋表面，考慮體積，比值，層與層的應力，可以推斷出容易起皮。
% ~- i" M. C2 h4 D/ c7 n$ i②生成的氧化物結晶結構和致密性；
' d4 P( Z* _2 ?8 b. Y6 u5 ?' ]③和基體金屬的結合。 9 U3 r: p+ k$ ^* }
二、氧化速度；
7 p* t+ h. U  u+ r. N氧化速度主要取決于化學反應的速度和擴散的速度，溫度的升高，化學反應的速度和擴散速度將增加，隨著時間的延長和膜的的增厚或膜的致密性的提高而減慢，因此氧化速度可有下列三種情況：
! J' A, T& o1 G% N4 ?+ z8 q1）氧化膜不完整、不連續時，像氧化物比體積小的鎂、鉀、鈣等，他們的氧化膜增厚和時間的關系是樣：y=Kt+A；
: T* d  K( c5 ?7 ^  r2）氧化膜是覆蓋在金屬表面的，膜層中可以進行離子擴散。像鐵、錳、鈷、鎳、銅等的氧化膜。膜層增厚的關系：y*y=kt+A；
5 m2 l. J. j9 C3 ^( C$ M3）膜不僅覆蓋金屬表面，而且膜層中離子擴散困難。像鉻、鋁、硅等的氧化膜。膜層增厚為：y=lnKt（STS表面膜的狀態的解釋）  ) y" }% `- L2 Q& r  E
三、提高鋼氧化性能的途徑。 1 n) s4 C0 B* y
①.加入合金元素降低氧化膜中的擴散；
. x1 q" z. \1 e7 b# O' _. B, q" W②加入合金元素，提高氧化膜的穩定性；
' o3 H+ C3 x; t1 k) J. y# R) k③.加入合金元素，形成致密，穩定的合金氧化膜。
. E* Z) ~6 X8 I" D* G1 ], k9 j高溫下工作的鋼件（包含STS），由于氧化有自發的趨勢，氧化是一定要發生的。但是如前所述，氧化的速度，繼續氧化問題是可以改變和控制的，通過加入合金元素，改變氧化膜層的傳導性，降低氧化膜中的擴散，提高氧化膜的穩定性；形成致密穩定的合金元素氧化膜，提高膜的保護性，從而提高鋼（STS鋼）的抗氧化性。（空氣中的考慮） ) j  B6 ?6 y! I
四、在高溫下不同環境下的腐蝕考慮（STS）
8 B) u1 ~5 b1 H( O% A① 加入合金元素后，基體金屬（A）、合金元素（B）在氧化時可能出現三種情況：1.形成A氧化物中有B離子2.形成的B的氧化物中含有A離子；A，B各自形成氧化物。 1 F' {* ~0 W, m  B
     在P型半導體（金屬離子空位）加入低價合金元素離子；如NiO的氧化膜中溶進一些一價Li離子，所以Ni++通過空位的傳導性減弱。
4 o- V( {( @! x3 Z     在N型半導體（陰離子空位）加入較高價的合金元素離子；
3 Q& N! J' Q* c9 T% \) B這樣會導致陰離子空位的降低，使氧離子傳導削弱，鋼的抗氧化性也將提高。 2 s8 C- M, X: c$ R4 `7 f& X( m
② 加入合金元素，提高氧化膜的穩定性
, o6 j  j) ], G- e合金元素氧化物按點陣結構、離子半徑、電負性的條件的不同，穩定性不同。Cr、Al、Si的氧化物點陣結構接近Fe3O4，它們的離子半徑比鐵小，易穩定密度大的Fe3O4，縮小FeO形成溫度。Mn、Cu的離子半徑大于鐵，易溶于疏松的FeO，他們是FeO的穩定劑，擴大FeO的相區，降低FeO形成溫度。  1 W! ?* B) p' k- K
合金元素對FeO共析溫度的影響
. n* i0 }4 y% s; F
$ E$ I! ]+ c4 Q6 n' d3 [2 [STS上的解釋：在Cr、Ti、Al含量高時，FeO相區會消失。 , I2 M- m8 |" f# o5 r
③加入合金元素，形成致密，穩定的合金氧化膜
0 v' T4 P, @( k, L  S7 {當鋼中加入合金元素Cr、Ti、Al、Si時，則在氧化的過程中，由于鐵離子的消耗，而鉻、鋁、硅等氧化物的穩定，會使氧化物的底層逐漸富集為穩定的氧化物的膜層，形成以Cr2O3，Al2O3、SiO2為主的氧化膜，這類氧化膜形成時，鐵，氧通過膜的擴散嚴重受阻，氧化性顯著提高。 " f4 ~" H% Q9 K! a

8 W/ N$ |" `* r; c3 N; [5 f) w/ G條件：高溫〉570度 3 A/ n" K/ ^5 f  Z% m) Q# D
從左到右： 6 z; A; v2 i. j( F: v! Z8 H
A.純鐵 8 S2 M5 c/ E* q: x
B.12.23%Cr
; @* G, p' _+ G1 c0 n) cC.25%Cr  
! _" j6 ?, q/ _6 O% M  q ' E+ t8 w* y5 v" |
不同Cr含量在相同溫度下對不銹鋼表面氧化的影響。
作者: zhangwb01    時間: 2009-12-16 22:18
非常不錯，我們一直都用不銹鋼
作者: LXSYYX    時間: 2010-4-30 11:04
給貼出來了嗎？。。。。。。。。。。。。。。。。
作者: hjjchun    時間: 2010-6-20 18:30
謝謝樓主！                                                       非常感謝



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