稀土低合金鋼的高溫氧化行為研究.pdf

1、在加熱過(guò)程中，在鋼表面會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn)象。鋼表面生成的氧化鐵皮、會(huì)降低成材率、影響鋼的性能、降低鋼的品質(zhì)，造成巨大的能源浪費(fèi)以及資源浪費(fèi)。所以，研究如何減少鋼的氧化具有重要意義。
　　本文研究以實(shí)驗(yàn)為主，采用增重法對(duì)試樣進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn)，對(duì)加入鑭鈰混合稀土為0％、0.0095%、0.0134%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的低合金鋼在空氣氣氛下、加熱溫度為950℃、1050℃、1150℃和1250℃的條件下進(jìn)行高溫氧化，氧化時(shí)間分別為30 min、120

2、min和12 h。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制氧化動(dòng)力學(xué)曲線，并計(jì)算得到試樣鋼的氧化速率常數(shù)和氧化激活能。分析比較低合金鋼的化學(xué)成分、加熱溫度、保溫時(shí)間等各個(gè)因素對(duì)低合金鋼高溫氧化的影響，主要研究稀土含量不同的低合金鋼氧化動(dòng)力學(xué)規(guī)律，觀察低合金鋼氧化膜表面以及斷面的形貌，并且探討稀土在低合金鋼中高溫氧化時(shí)的作用機(jī)理，為實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在空氣的氣氛下，當(dāng)氧化溫度為950℃~1150℃時(shí)，低合金鋼氧化動(dòng)力學(xué)遵循拋物線

3、規(guī)律，氧化膜具有保護(hù)性。稀土的添加提高了低合金鋼的反應(yīng)激活能，降低了氧化速率常數(shù)，提高了低合金鋼抗高溫氧化性能，且稀土含量較高的低合金鋼，抗高溫氧化性能更好。氧化2 h后含稀土0.0134%及0.0095%的試樣鋼氧化激活能比稀土含量為0%的提高97%及63%，速率常數(shù)分別降低了48%和20%。在空氣的氣氛下，當(dāng)氧化溫度為1250℃、氧化時(shí)間在65 min內(nèi)時(shí)，低合金鋼氧化動(dòng)力學(xué)遵循直線規(guī)律，氧化膜不具有保護(hù)作用，反應(yīng)速率受到界面反應(yīng)控