低铬钢水蒸气气氛下的氧化行为

来源期刊：钢铁2021年第2期

论文作者：杜重洋 孙彬 程磊 高炜 张婧珂

文章页码：139 - 146

关键词：高温氧化;水蒸气;氧化层;Fe-Cr钢;氧化铁皮;

摘    要：为探究低铬元素钢材在水蒸气条件下的氧化行为,针对5Cr和10Cr钢在水蒸气氛围下的氧化过程,采用热重分析仪（TGA）进行高温氧化试验。利用金相显微镜和XRD对试样氧化后的断面形貌和物相进行检验分析,研究了低铬含量钢在水蒸气氛围下表层氧化的机理。研究结果表明,由于基体表面氧化铁皮会因为水蒸气存在而产生孔洞和裂纹,成为了水蒸气向内扩散的有利通道。随着铬含量提高,其氧化规律由线性规律向抛物线规律转化的所需温度变得越高。试样氧化铁皮层由外氧化层和内氧化层组成,外氧化层主要为Fe₂O₃和Fe₃O₄,内氧化层含有大量铬氧化物。氧化温度在1 000℃以上时,两个试样增重接近,主要是钢中铬元素被氧化形成Cr₂（OH）₂和Cr（OH）₃,致使内层抗氧化性失效。