2205雙相不銹鋼密閉容器中高溫初始氧化過程分析

太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、太原理工大學(xué)新材料界面科學(xué)與工程教育部重點實驗室和太原鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心研究專家團(tuán)隊研究了密閉容器中2205雙相不銹鋼于1050℃氧化時表面氧化膜的初始形成過程。

應(yīng)用金相顯微鏡、SEM、Raman光譜儀以及輝光放電光譜儀等表征手段,分析了2205雙相不銹鋼表層氧化物的形貌、結(jié)構(gòu)和組成。

結(jié)果表明:氧化初始階段(小于3 min),鐵素體相和奧氏體相表面的氧化程度及氧化物類型明顯不同,鐵素體相表面主要形成富鉻氧化物,而奧氏體相表面主要形成鐵氧化物,氧化初始階段鐵素體相抗氧化能力優(yōu)于奧氏體相。

隨著氧化時間的延長(大于5 min),兩相表面富鉻和富鐵氧化物發(fā)生了明顯變化,即鐵素體相表面的鐵氧化物增多,氧化速率加快;而奧氏體相表面的富鉻氧化物增加,此時奧氏體相的氧化速率逐漸平緩。

氧化過程中,Cr經(jīng)歷了從次表層向表層擴(kuò)散過程,最終在表層形成了一定厚度的富鉻氧化物。密閉環(huán)境中,2205雙相不銹鋼表面極易形成顆粒狀氮/氧化物,且在鐵素體相表面優(yōu)先形成;氧化達(dá)到一定時間后,奧氏體相表面也開始析出該類型化合物,隨著氧化時間的延長其數(shù)量越來越多,直至分布于整個試樣表面。