不銹鋼的抗氧化性
無(wú)錫不銹鋼板廠家無(wú)錫漢能不銹鋼2020年6月29日訊 氧化是形成富氧化物的氧化皮。一旦形成，氧化皮就會(huì)減慢進(jìn)一步的氧化，除非它被機(jī)械去除或破裂，如果鋼在負(fù)荷下變形，就會(huì)發(fā)生這種情況。在不銹鋼中，在高溫下使用（對(duì)于耐熱類(lèi)型高達(dá)1100℃），這是有利的，形成的水垢主要是富含鉻的。重整的氧化皮層將防止進(jìn)一步氧化，但在氧化物形成中損失的金屬將降低鋼部分的有效強(qiáng)度。
抗氧化性主要取決于溫度，氣體成分和水分含量以及鋼種（主要是鉻含量）。
奧氏體不銹鋼是最佳選擇，因?yàn)樗鼈冞€具有比鐵素體系列更好的高溫強(qiáng)度。奧氏體的較高的熱膨脹率可能導(dǎo)致諸如變形的問(wèn)題，并且可能在熱循環(huán)期間導(dǎo)致水垢損失（剝落）。
氧化主要取決于大氣中可用的氧氣水平。涉及空氣，二氧化碳和蒸汽的氣體混合物都“支持”氧化。抗氧化性是由于在鋼表面上形成富鉻氧化物（Cr 2 O 3）。一旦形成，它僅以緩慢的速率生長(zhǎng)，從而保護(hù)下面的鋼免于進(jìn)一步氧化。氧化氣氛條件支持進(jìn)一步氧化的阻力。水蒸氣會(huì)不利地影響不銹鋼的抗氧化性。
這可能是保護(hù)性氧化皮的可塑性降低的結(jié)果。作為一般規(guī)則，與干燥空氣相比，濕空氣中的最高使用溫度應(yīng)降低約40-65℃。高溫蒸汽應(yīng)視為特殊情況。
如果氧化物層在循環(huán)溫度條件下破裂，則總氧化速率增加。對(duì)于奧氏體系列而言，這可能是一個(gè)問(wèn)題，并且反映在“間歇”溫度條件下的最低工作溫度低于“連續(xù)”工作條件。相比之下，鐵素體和馬氏體不銹鋼通常具有比連續(xù)工作溫度更高的間歇性。
鉻含量對(duì)于提供抗氧化性是最重要的。雖然鐵素體430（1.4016）和奧氏體304（1.4301），316（1.4401）和321（1.4541）的18％Cr水平提供了“良好”的抗氧化性，但專門(mén)設(shè)計(jì)用于抗氧化的鋼通常具有更高的鉻含量范圍。等級(jí)為20-25％，如310牌號(hào)（1.4845）。
鎳還有助于提高抗氧化性。這可能是由于氧化層粘附性的改善。
還添加硅和鋁以改善抗氧化性并且以有限的量存在于某些等級(jí)中，因?yàn)樗鼈冞€可以不利地影響耐熱不銹鋼的可成形性和氧化性能。
以較少量添加的鈣也可以有益于抗氧化性。
還添加了包括鈰和釔在內(nèi)的稀土元素，以制造一些特殊的耐熱等級(jí)。通過(guò)輔助富鉻氧化物層與金屬表面的粘附，這些添加物可能具有與鎳類(lèi)似的效果。
使用這些組成益處的組合的耐熱等級(jí)的一個(gè)例子是253MA（1.4835）。這種鋼沒(méi)有特定的鋁范圍，但添加氮?dú)馐菫榱颂岣邚?qiáng)度。
BS EN 10095, 1.4835 元素, 含量 %
CSiCrNiNCe
0.05-0.121.40-2.5020.0-22.010.0-12.00.12-0.200.03-0.08
除了較低的高溫強(qiáng)度外，鐵素體鋼在某些溫度范圍內(nèi)可形成脆性成分。
應(yīng)避免溫度范圍為370-540 C。在較高鉻鐵素體等級(jí)中，由于“σ”相形成，也可能在較高溫度下發(fā)生脆化。如果25％鉻1.4845（310）型在低于約900℃的溫度下使用，這也是一個(gè)問(wèn)題。在這些溫度下維修后，可以在冷卻到環(huán)境溫度下進(jìn)行維護(hù)。
對(duì)于這些“較低”的溫度，“標(biāo)準(zhǔn)”奧氏體1.4878 / 14541（321），1.4401（316）或1.4301（304）可能是更好的選擇，最高可達(dá)870 C左右，這是它們?cè)诳諝庵械淖罡呤褂脺囟取?/span>