SPAH钢的高温氧化行为

SPAH钢在热轧过程中氧化不仅会影响到产品的表面质量还会影响到材料的收得率.在热轧温度范围733～1 333 K,对该钢进行了热轧试验,利用扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射等方式研究了其高温氧化行为.研究表明,当温度低于833 K时,钢的高温氧化非常轻微.在钢的温度低于1 133 K时,其表面氧化膜均比较致密.如果温度超过1 133 K,所形成的氧化膜松而脆,而且此时随着温度的升高,表面氧化速率显著增加.进一步数值分析表明,提高轧制过程中的冷却速率或提高轧制速度可以减少表面氧化.     

渗铝钢高温氧化动力学研究

本文研究了钢经渗铝后高温氧化时的动力学行为并与未渗铝Ａ３，１Ｇ１８ＮｉＧＴｉ不锈钢进行对比。钢渗铝后可大大提高抗温度氧化能力。在高温氧化过程中，渗铝钢表面铝浓度随氧化时间的增长而降低，这种变化可用方程式来表达。经实验测定所得数据与计算所得数值偏差很小。     

20g钢在高温下氧化行为的研究

通过20g钢分别在600℃,800℃高温条件下的氧化实验,用静态增重法测出氧化动力学曲线,其近似于三条斜率不同的直线,且随温度的增加氧化速率变大;对氧化膜进行X-Ray衍射,SEM以及能谱分析,结果表明,其氧化膜的氧化物为Fe3O4.O,呈针状及片状,且发现其氧化物晶粒开始形成的位置是随机的,氧化初期的氧化速率较大,随后趋于平缓,并且氧化一直从表层开始发生。     

N含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了N含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响。结果表明:随着钢中N含量的增大,高锰奥氏体TWIP钢在高温氧化时形成的氧化层致密度提高,减少了氧化层两侧原子的扩散通道,阻碍了氧化反应的进行,可有效提高其耐高温氧化性。另外,N含量对氧化层的相组成也具有显著的影响。     

Cr含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了Cr含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢在700℃氧化8 h的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响.结果表明:随着Cr含量的提高,高锰奥氏体TWIP钢的抗氧化能力增强;当Cr的质量分数为1.13%时,经过在700℃下8 h的高温氧化,样品单位面积的氧化增重为30μg/mm2;而当Cr的质量分数增加到3.95%时,单位面积的氧化增重降低至3μg/mm2.随着Cr含量的增加,高锰奥氏体TWIP钢氧化层的致密度提高,氧化产物的构成也具有明显的差异.     

700MPa级高强钢水蒸气条件下的高温氧化行为

采用高温同步热分析仪(TGA)对高强钢的高温氧化行为进行了系统研究,分析了不同相对湿度条件下氧化质量变化规律,并采用场发射电子探针(EPMA)表征氧化铁皮厚度、截面形貌及元素分布,同时采用X射线衍射(XRD)分析氧化层的物相组成.实验结果表明,在1000℃的不同相对湿度条件下,氧化质量变化曲线由线性规律转变为抛物线规律...     

大型LNG低温储罐用9Ni钢服役过程中组织性能变化研究

研究了9Ni钢在室温(25C)(→)低温(-196℃)多次保温循环后其组织性能的变化.借助金相显微镜、扫描电子显微镜等实验仪器表征材料显微组织的同时,用低温冲击试验机、万能电子拉伸试验机和洛氏硬度计分别测试材料的低温冲击功、拉伸性能及硬度,并用X射线衍射仪对9Ni钢中奥氏体的含量加以分析.研究结果表明经不同次数的高低温保温循环后,9Ni钢的强度和低温韧性均有所提高,并稳定在比原始材料性能较好的水平.在保温循环过程中,部分逆转奥氏体转变为孪晶马氏体形成的强化相,以及组织应力和宏观应力的松弛都是9Ni钢性能提高的重要因素.     

高温下含铜钢的氧化行为

钢铁材料在回收再利用过程中,钢中的铜因难以去除而不断积累,因而铜在钢中的作用被广泛研究。钢中的铜无论在高温加热后还是在室温下经一定程度的腐蚀后,通常会偏聚在钢的表面,本文以含铜量分别为0.64%和2.545%的含铜钢为研究对象,分别加热到1 000℃、800℃和600℃并分别保温不同时间,利用X射线衍射仪对氧化后表面不同氧化铁皮层和基体层进行了测试,利用金相显微镜观察了钢表面的氧化情况和铜的析出情况,结果表明,加热温度和加热时间对钢表面铜析出的影响都十分明显,较高的氧化温度和较长的保温时间有利于铜的析出;铜对钢的氧化过程有一定的抑制作用。     

Ti微合金化对3.5Ni钢低温韧性的影响

利用光学显微镜和透射电镜观察不同Ti含量3.5Ni钢试样的组织及析出物,并通过测定其-80～-120℃的夏比冲击功来研究Ti微合金化对3.5Ni钢低温韧性的影响。结果表明,与0.042Ti试样相比,0.079Ti试样在热轧态和正火+回火态时晶粒大小相同,但其热轧态组织中珠光体细化,且正火+回火态组织中TiN数量增多,平均尺寸约为150nm;正火+回火处理后,0.079Ti试样在-80～-120℃的夏比冲击功为233～23J,均低于0.042Ti试样相应值(234～66J);对于正火+回火态试样,较粗大TiN粒子的析出是造成其低温韧性降低的主要原因。     

Inconel718合金高温氧化行为

为探究电渣重熔冶炼Inconel718合金过程中电极氧化机理,研究了Inconel718合金在1 150℃下的高温氧化行为。结果表明,在1 150℃下,Inconel718合金氧化动力学曲线遵循线性关系。在高温氧化期间,Cr和Ni等合金元素会快速氧化形成富Ni和Fe及Cr的Cr_2O_3、Fe_2O_3、3Cr_2O_3·Fe_2O_3和含Ni的尖晶石Cr_2O_3·NiO。随着氧化时间的增加,Ti元素发生氧化形成TiO_2,Ti元素向外扩散的同时在氧化层间形成孔隙,加速氧元素向基体内部扩散,进而加速了其他合金元素的氧化。     

自结合碳化硅材料高温氧化行为研究

研究了气孔率为１１ ．５ ％ 的自结合碳化硅材料在１ ３００ ℃空气中的高温氧化行为．研究结果表明：氧化初期形成的非晶态ＳｉＯ２ 对材料中孔隙与裂纹尖端起钝化作用，造成材料室温强度随氧化时间的增加而增加．当氧化２２ ．５ ｈ 时，材料强度最高，达２９３ ＭＰａ；随着氧化时间的增加，非晶态ＳｉＯ２ 晶化形成方石英，以及冷却过程中引发的表面裂纹，造成材料室温强度的降低．表面裂纹的出现，使得自结合碳化硅的氧化增重动力学曲线符合对数规律     

低碳钢的高温力学性能

利用Gleeble 1500热模拟实验机,采用加热法和凝固法两种加热变形制度,研究了实验用低碳钢的热塑性及强度,测定了该钢种的零塑性温度(ZDT)θd及零强度温度(ZST)θs,分析了其裂纹敏感性及断口组织·结果表明,凝固法所测结果更符合实际;实验钢的高温脆性温度范围为1300℃至熔点,在1100～1300℃范围内,此钢的断面收缩率均大于60%,具有良好的塑性·实验用低碳钢的高温脆性区较小,具有较强的抗高温裂纹特性·其θd和θs分别为1350℃和1400℃·     

几种高速钢的氧化脱碳行为

高速钢Ｗ９,Ｍ２,Ｍ２Ａｌ和Ｄ６０６在空气介质中加热时同时产生的氧化层和脱碳层,Ｗ９和Ｄ６０６随时间延长和温度增另脱碳层深度产生峰值;而Ｍ２和Ｍ２Ａｌ未见峰值,分析了产生这些特性的原因并阐述了一些元素对高速钢的氧化和脱碳的影响。     

低应变速率下锰硫比对低碳钢高温塑性的影响

研究了在低应速率下锰硫比对低碳钢高温塑性的影响,实验结果表明,不同测试温度下锰硫比对钢的高温塑性的影响不同。按其影响规律,可分为４个温度区域即：（１）１３５０－１４００℃,锰硫比越高,塑性越差;（２）１０００－１３５０℃,锰硫比对塑性无影响;（３）８００－１０００℃,锰硫比越高,塑性越好;（４）６００－８００℃,锰硫比越高,塑性越差,同时还对锰硫比对高温塑性的影响机理进行了分析。     

镍铬低合金钢水蒸汽下的氧化动力学

在纯水蒸汽环境下，研究了镍铬低合金钢等温氧化过程中水蒸汽通入量与氧化膜厚度与时间的关系，结果表明，镍铬低合金钢在水蒸汽环境中，氧化膜厚度与水通入量呈双曲线关系，与温度呈直线关系，对实验结果回归分析，得出了在水蒸汽下等温氧化时氧化膜厚度与水通入量，温度的关系方程。     

X80管线钢的高温氧化行为

利用热重法对X80管线钢高温氧化行为进行系统研究,分析不同温度下氧化增重和氧化铁皮形貌演变规律及合金元素在氧化层与钢基体界面处的分布规律.实验结果表明:700~1200℃范围内,X80钢氧化增重曲线呈现抛物线规律.此外,氧化铁皮厚度随温度升高而增加,特别是当温度高于800℃时,由于金属基体存在相变,氧化铁皮厚度急剧增加.高温条件下X80钢氧化铁皮为典型三层结构,外层为极薄的Fe₂O₃,中间层为Fe₃O₄,内层为粗大柱状晶FeO,并在靠近钢基体处形成一层晶粒细小的内氧化层,内氧化层阻碍了铁氧离子的相互扩散,提高了X80管线钢的高温耐蚀性.     

高能量密度等离子体表面微晶化对Fe_3Al高温氧化的影响

应用高能量密度等离子体对Ｆｅ３Ａｌ进行微晶化处理，在合金表面获得了晶粒尺寸介于１０～１００ｎｍ的微晶层。对比研究了铸态Ｆｅ３Ａｌ微晶处理前后在空气中１０００℃高温氧化的行为和规律，发现微晶化处理后，合金表面在氧化过程中形成了微晶氧化膜，极大地改善了氧化膜的塑性和粘附性，氧化速率显著降低，氧化动力学服从４次方规律。     

极低浓度甲烷高温氧化宏观参量数值模拟

为了研究极低浓度甲烷的高温氧化特性,通过CHEMKIN模拟软件对甲烷浓度为0.5%、1%、2%、3%、4%的5种极低浓度甲烷气体高温氧化反应进行数值模拟,着重分析高温氧化后压力、温度以及反应物和生成物的变化规律.模拟结果表明,极低浓度甲烷高温氧化过程中,甲烷的体积分数急剧下降;生成的一氧化碳体积分数先急剧上升,然后迅速降低至零.二氧化碳体积分数、温度及压力均急剧上升,然后趋于稳定;且甲烷混合气体高温氧化后二氧化碳体积分数、温度及压力最终值与一氧化碳体积分数的最大值均随着甲烷体积分数的增大而逐渐增大.     

氧在Ti-1100高温钛合金氧化中的扩散规律

测量了Ti-1100合金在600～750℃氧化100 h后氧化层的厚度和氧化层\固溶体界面处的氧浓度以及基体富氧层的深度、显微硬度的变化.合金在该温度区间的氧化增重由氧化物的增长和富氧固溶体的形成两部分组成,它们均呈抛物线规律变化.利用扩散方程和氧化物\固溶体界面处"有效氧浓度"计算出氧在氧化物中的扩散系数是氧在固溶体中的3～6倍.根据富氧层的深度所计算的氧在固溶体中的扩散激活能与扩散系数的线性回归结果具有相当好的一致性.