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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！
; W4 S9 ~: ~* G' R# `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 . q2 N" ?# a: b; n
2008-9-11 15:38 9 F6 S+ z8 \# F5 n
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。  
- ?7 b# P6 I" p2 J. N2 O一、氧化膜；
: L% x" z" K- @+ E+ S7 F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。
' A' D7 C! ^) c& Q+ C膜內部電子環境考慮：
6 H' H8 D$ L' H- u. T. u       陽離子空位：P型半導體  如FeO ，Fe3O4膜
; j: o6 X# W& }! l# R       陰離子空位：N型半導體  如Fe2O3膜  
* E* z$ z2 H* `& z3 d
; }5 L" F) M* P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。 - m: |0 L) S3 Q5 a
實際工件表面的氧化層，還有以下性質： $ y" R: d! S0 r, O0 U  K) 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；
- @2 f& h8 P% K; S6 Q   例：V(FeO)：V(Fe)=1.77；V(Fe3O4)：V(Fe)= 2.09 1 r6 D* o3 f, J
           V(Fe2O3)：V(Fe)=2.14
3 X4 I; q6 j7 y7 T, \          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。   T7 ]" R2 n2 ]; T* F
②生成的氧化物結晶結構和致密性；
$ ^/ ?. H; f: P$ ^' c' q7 L③和基體金屬的結合。 - ]  ]* `. q" k* h8 n4 w9 `
二、氧化速度； * |3 @2 r  M: M8 A
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： 1 @1 G& D& Q+ P' v6 m
1）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；
* n0 F1 Z( I  E& c8 p" Y2）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；
- B- G' }0 J+ G. U2 I3）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）  , K$ B$ b9 w4 u" v: L8 l
三、提高鋼氧化性能的途徑。
2 \7 u7 a4 N5 y# J, B$ j: ?①.加入合金元素降低氧化膜中的擴散； / {; q8 |( f& V* x' W5 f3 h
②加入合金元素，提高氧化膜的穩定性；
/ [4 @/ }) r& a; P( [③.加入合金元素，形成致密，穩定的合金氧化膜。
. [; H, |1 r. w) t. l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）
3 [: T: v4 K. F9 T# A+ i1 b四、在高溫下不同環境下的腐蝕考慮（STS） 2 d+ e1 L/ H4 m% G8 {
① 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。
) s5 d+ m1 l, X4 t/ ~, V) [     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。
) j  y0 }3 U1 H% M     在N型半導體（陰離子空位）加入較高價的合金元素離子；
$ G# ?. H, D4 `! j% j/ `. Q" J# }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。
; G3 \* [) M$ j% x3 Q0 F② 加入合金元素，提高氧化膜的穩定性 & w, \" ?* ]# w
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。  ! U  i+ k. r/ J8 b
合金元素對FeO共析溫度的影響 9 }) `+ Q/ [$ n; L$ C0 h. t* L

9 x" ]3 j; A* X$ Z' D- C' i3 sSTS上的解釋：在Cr、Ti、Al含量高時，FeO相區會消失。
+ o7 Z, F2 C; y: g6 h+ J/ a- O4 c7 E4 c# t ③加入合金元素，形成致密，穩定的合金氧化膜
+ B3 _- y( }  M- G) r' Q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。 3 a- i6 V0 J8 M4 P& L: c8 n; K$ E- y

3 ~+ b2 {- b5 r0 u條件：高溫〉570度 $ E$ p3 J; [  X$ _( g5 U+ `
從左到右：
+ b) Z9 d+ e( t: Q# B2 NA.純鐵
4 c5 T8 a4 D: n& cB.12.23%Cr ! ~( \. G* p' w8 x
C.25%Cr  
/ e& }6 B) {; e
: ?" w+ |7 T  s9 [, } 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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