金(jin)屬(shu)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)有氧(yang)化(hua)氣氛條件時(shi)使用必(bi)然會(hui)發(fa)生(sheng)高(gao)(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)反應(ying),所以金(jin)屬(shu)能(neng)否在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)時(shi)間(jian)使用,很大程度(du)上取決(jue)于(yu)在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)發(fa)生(sheng)高(gao)(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)時(shi)表面所生(sheng)成的(de)氧(yang)化(hua)膜的(de)性質(zhi)。這主(zhu)要是(shi)(shi)因(yin)為:氧(yang)化(hua)產物(wu)的(de)量(liang)和(he)氧(yang)化(hua)速率(lv)是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)程度(du)的(de)標志;產物(wu)性質(zhi)決(jue)定氧(yang)化(hua)反應(ying)如何(he)發(fa)生(sheng)及(ji)能(neng)否保護(hu)金(jin)屬(shu)使其(qi)不被繼續氧(yang)化(hua)。
科研工作者(zhe)觀察(cha)并研究了X80鋼(gang)在800~1200℃下氧(yang)(yang)化1min的(de)氧(yang)(yang)化膜(mo)(mo)以(yi)及氧(yang)(yang)化圓點的(de)形成(cheng)規律。結果表明:X80管線(xian)鋼(gang)在1050℃以(yi)下具(ju)有(you)良(liang)好的(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化特性,從1050℃開始整(zheng)個氧(yang)(yang)化膜(mo)(mo)層明顯(xian)增厚,抗(kang)氧(yang)(yang)化能(neng)力下降(jiang);在1000℃以(yi)下氧(yang)(yang)化膜(mo)(mo)內側區域存在明顯(xian)的(de)Si、Cr富集(ji)帶,溫(wen)度(du)升高到1050℃,基體界面(mian)開始出現(xian)氧(yang)(yang)化圓點,同(tong)時內側元素富集(ji)氧(yang)(yang)化膜(mo)(mo)的(de)完整(zheng)性遭到破壞,此種現(xian)象主要與Cr2O3進一步氧(yang)(yang)化形成(cheng)CrO3有(you)關。
通過熱力學和(he)動力學分析發現,低于(yu)1000℃,Si、Cr的氧(yang)化(hua)物穩定性高,自擴散系數小(xiao),利于(yu)形成(cheng)界面處穩定的氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo)。同時發現,1050℃屬于(yu)X80鋼(gang)氧(yang)化(hua)質點形成(cheng)的臨界溫度,低于(yu)此溫度主(zhu)要形成(cheng)致密的界面氧(yang)化(hua)膜(mo)(mo),它起到明顯的抗氧(yang)化(hua)作用(yong)。
