42crmo鋼管高溫循環氧化特點(統稱310S)是奧氏體鉻鎳不銹鋼板材,鋼中Ni、Cr成份高,具有優質耐氧化、耐腐蝕、抗腐蝕特點,尤其是耐高溫氧化特點十分優異,在核電站、航空航天、軍工用、石油化工設備等行業均有普遍應用。高溫環鏡子中結構原料暴露浸蝕是310S失效的關鍵原因。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,其應用地理環境長久性處于高低溫不斷改變的狀況,會發生正中間相開展進行析出,其鋅灰結構及特點也會各不相同。本工作上依據高溫循環氧化試驗進行科研,探討循環氧化基本原理。42crmo鋼管
42crmo鋼管產品源于某煉鐵廠生產加工的310S,鋼的成分(濃度值,%)為:0.067C,24.47Cr,19.14Ni。軋鋼廠坯厚薄為220mm,熱扎產品厚薄為6mm,調質處理后切成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切割加工劃痕,乙酸丁酯清除烘干處理,放入經充裕烘烤的鉗鍋。120℃烤制1h,致冷后整體秤重,放入電阻加熱爐進行高溫循環氧化實驗。試驗溫度分別為:800、900、1000、1100、1200℃,加溫時間各自為20、40、60、80、100、120、140h,循環間隔時間20h。采用SEM、XRD、EDS對高溫循環氧化生產加工物進行分析。實驗數據顯示:
(1)42crmo鋼管310S高溫循環氧化隨著著溫度和時間提高,氧化增重呈現雙曲線性周期性,60h以內增重顯著。
(2)42crmo鋼管高溫循環氧化20h時試樣表面有小塊Cr2O3轉換成,隨著著時間提高,試樣表面的小塊組織愈來愈粗大、遍及密度慢慢降低;140h時碳鋼板表面全部被FeO·Cr2O3和MnCr2O4所遮住。
(3)42crmo鋼管高溫循環表面氫氧化物分為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塑料膜會阻止氧原子向板材擴散,進一步增強了310S的耐氧化特點。
(4)42crmo鋼管溫度在1000℃之內時SiO2氧化膜密度高的,超過1000℃時密度高的的SiO2氧化膜會遭受損壞,高溫氧化速率提高。耐熱不銹鋼板材氧化整個過程受擴散過程控制,鋼的激活能越大,耐高溫氧化特點越好。