含鉬鐵素體無錫不銹鋼的高溫氧化行為

鐵素體無錫不銹鋼具有低成本、低熱膨脹率和耐高溫氧化的優(yōu)點(diǎn)，所以鐵素體無錫不銹鋼已廣泛應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼如AISI304和AISI316L被廣泛應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)的高溫端排氣歧管中，溫度可達(dá)到1000℃及以上。近年來，Type444等高溫端用鐵素體不銹鋼已大量替代上述奧氏體無錫不銹鋼，主要是由于節(jié)鎳而降低生產(chǎn)成本，同時(shí)相比于奧氏體不銹鋼其具有較低的熱膨脹系數(shù)，更好的耐高溫氧化性能和高溫?zé)崞谛阅堋?/span>

　　寶鋼研究院的學(xué)者采用增重法研究了排氣系統(tǒng)用Type444鐵素體無錫不銹鋼在1000℃空氣中的高溫抗氧化性能，并結(jié)合X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)及輝光光譜(GDS)分析技術(shù)，對氧化膜的形貌和組成進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：Type444鐵素體無錫不銹鋼在1000℃下連續(xù)氧化100h，氧化動力學(xué)曲線按照拋物線線型氧化規(guī)律變化，氧化激活能為(277.5±10)kJ·mol-1，表面氧化膜由連續(xù)致密的Cr2O3組成，具有良好的高溫抗氧化性能。鈮和鉬元素?cái)U(kuò)散至Fe2(Nb, Mo)Laves相，其氧化物顆粒會充當(dāng)沉淀物從氧化膜表面逆擴(kuò)散至基體和氧化膜界面處的孔洞里，從而降低了其在高溫下的氧化速率，提高了抗高溫氧化性能。