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高质量的精密无缝管抗氧化性能及其提高途径

产品工件与高溫气体、水蒸汽或然气相触碰,表层要产生高溫氧化或腐蚀性损坏。所以,规定产品工件务必拥有不错的耐热稳定性。

高质量的精密无缝管耐热稳定性指的是钢在高溫下抗氧化性或抗高溫介质腐蚀性的工作能力。高质量的精密无缝管抗氧化性高低一般用单位时间、单位面积上氧化后品质提升或减小的数值表示,单位为g·m-2。品质提升常见于散热后氧化物质依然紧凑粘附在金属表层上的原料,如高合金精密钢管的氧化;品质减少常见于碳钢精密钢管低合金精密管或氧化物质易于脱落的原料。

当其他条件相同时,减小品质或提升品质的程度越小,高质量的精密无缝管耐热稳定性越高。

氧化是一种典型的化学反应,即介质与高质量的精密无缝管直接接触产生化学反应,腐蚀性产物能够粘附在金属表层,称为氧化膜。若能在高质量的精密无缝管表层产生一层紧密的、完整的并能与金属表层牢固结合的氧化膜,那么高质量的精密无缝管将不再被氧化。但是碳钢一般不能满足这个规定。

铁与氧能够产生FeO,Fe2O3,Fe3O43种氧化物质,氧化膜的构造与溫度有关。560℃以内产生的氧化膜由Fe2O3和Fe3O4构成,这样的氧化膜很紧密,点阵式构造复杂,点阵式参量小,铁离子很难根据他们完成蔓延,能够避免铁的深化氧化。当溫度高于560℃时,在Fe2O3和Fe3O4以下产生FeO层。FeO层太厚(当中Fe2O3,Fe3O4,FeO3层厚度之比1:10:100),点阵式构造简洁,是铁原子的缺位固溶体,点阵式中的原子结构有一些间隙,铁离子非常容易根据FeO层完成蔓延,氧原子也易于向内蔓延与铁离子结合,所以加剧了铁的氧化。

在高溫下工作的高质量的精密无缝管,氧化有着自发的趋势,但氧化的速度和继续氧化的问题是能够改变与控制的。

为了提升高质量的精密无缝管抗氧化性,首先要避免FeO产生或提升其产生溫度。添加合金元素Cr,Al,Si,产生Cr2O3,Al2O3,SiO2(或FeO·Cr203,FeO·Al203,Fe2SiO4)等很紧密的、与高质量的精密无缝管表层牢固结合的氧化膜,能够阻拦铁离子和氧原子的蔓延,故有着优良的防护功效。这种元素还能提升FeO的产生溫度,当Cr,Al,Si成分较高时,钢和合金在八百~一千二℃都不产生FeO。零件工作温度越高,保证高质量的精密无缝管有足够抗氧化性的Cr,Al,Si成分也就越高。

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