s不锈钢抗高温氧化性能研究

《s不锈钢抗高温氧化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、国产与进口310S不锈钢耐高温抗氧化性能研究班级：金属材料工程09-1班学生：赵书振学号：200901130337指导教师：孙宏飞王灿明2013年6月17号1目录310S不锈钢的简要介绍12选题的目的和主要研究内容34实验步骤实验数据的分析与讨论5结论21.310S不锈钢的简要介绍310S不锈钢是奥氏体铬镍不锈钢，具有很好的抗氧化性、耐腐蚀性，因为较高百分比的铬和镍，使得拥有好得多的蠕变强度，在高温下能持续作业，具有良好的耐高温性。310S不锈钢的化学成分为：0.08％C，25.00％Cr，20.00％Ni，2.00

2、％Mn，1.00％Si；其对应于国内的牌号是0Cr25Ni20。32.选题的目的和主要研究内容310S不锈钢被广泛的应用于各个领域中，其中就有用于制作保护磨机筒体的衬板。经过对比我们可以发现美进口310S不锈钢衬板和国产310S不锈钢衬板的使用寿命有很大的差距，国产衬板寿命明显低于美进口不锈钢衬板，本文针对上述情况，通过对国产与美进口310S不锈钢衬板在高温条件下抗氧化性能方面的差异进行研究，了解国产与美进口310S不锈钢的组织性能特点，找出其对抗高温氧化性能的影响，从而为改善国产不锈钢的性能提供借鉴经验，为材料的正

3、确选用打下基础。本文的主要研究内容是首先分别对两种不锈钢处理后观察其宏观组织，从而可以初步推断原始组织对不锈钢抗氧化性强弱的影响；然后将两种不锈钢在700℃,900℃,1000℃下保温50h，测定出其各自的氧化动力学曲线，并对其进行对比分析；再对氧化后的不锈钢进行XRD分析，对比分析其物相组成；最终进行电子探针分析，对比分析其成分，并讨论其对性能的影响。43.实验步骤准备国产310S不锈钢板和美进口不锈钢板。用线切割机将其加工成30mm×10mm×4mm的矩形试样，国产和进口试样均切割成三个样品。将已经制作好的试样进

4、行镶嵌。试样表面经0号到6号砂纸逐级水磨，然后用金刚石研磨膏抛光，使试样的各个表面尽量光亮。在显微镜下观察，尽量避免划痕即表示试样已经合格。先后用水，酒精，丙酮清洗最后吹干备用，并标好标签（1--6号）。用千分尺测量试样的尺寸并算出其表面积，并进行记录。将用于装试样的坩埚进行焙烧处理，焙烧温度为1050℃，焙烧两次，此时的坩埚即为恒重坩埚。称量试样与坩埚的总重量并做记录，作为原始重量。试样的制备53.实验步骤试样置于恒重的氧化铝坩埚内，分别将国产和美进口的各一个试样置于同一个箱式电阻炉内，共需用到三个电阻炉。电阻炉依

5、次设置温度为700℃,900℃，1000℃，试样随炉升温（700℃炉内国产和进口试样依次编号为1,2号；900℃炉内国产和进口依次编号为3,4号；1000℃炉内为5,6号）。试样置于炉内后开始随炉升温，温度到达设定温度后开始计时，每隔10h取出试样冷至室温后进行称量，并做记录。每个试样加热保温5次，每次均做好记录。氧化实验6山东科技大学学士论文4.实验数据的分析与讨论310S不锈钢氧化前的表面形貌分析（×1500）国产310S不锈钢进口310S不锈钢7从以上对比可以看出，国产和美进口不锈钢原始晶粒存在明显差距，经过相

6、同的摩擦，抛光，腐蚀步骤后，拍到的金相图片中，相同倍数的情况下，进口不锈钢晶粒非常细小，大小非常均匀，而国产不锈钢晶粒明显粗大，并且每个区域的大小不一，有很多孪晶出现，这就造成了性能上的差异。不锈钢的氧化动力学分析从图中可以看出，氧化温度和氧化时间对310S不锈钢的氧化增重影响很大，而对国产不锈钢的影响明显比进口不锈钢的大。无论在哪一个温度下，均体现出以下规律：氧化开始的一段时间氧化速率较大，经过约十个小时后进入稳定氧化状态，氧化增重趋于平缓，之后氧化速率降低，但是氧化增重却一直处于增大的状态，因此可推断其符合抛物线

7、规律。高温氧化时两种材料的氧化增重不断增大是因为表面的金属材料不断地被氧化形成对应的氧化产物，并且被氧化过程不断向内部扩散而导致了增重效果，从增重的程度可以看出国产不锈钢的氧化增重较进口的严重。8700℃下的动力学曲线900℃下的动力学曲线1000℃下的动力学曲线9国产和美进口不锈钢在700℃下的氧化行为研究1.两种不锈钢在700℃下保温50h后的形貌对比分析（×2000）进口310S国产310S从图中可以看出，不锈钢表面出现了很多凸起，表面被氧化膜覆盖，局部氧化膜已经破裂脱落，国产与进口表面氧化均较为严重，我们可以

8、清晰地看到国产不锈钢氧化后的组织比进口的粗大。102.两种不锈钢的XRD对比分析国产310S不锈钢700℃氧化后的X射线衍射图谱进口310S不锈钢700℃氧化后的X射线衍射图谱11由X射线衍射图谱可知，尽管加热保温条件相同，但是产生的产物却有较大的差距，其中前者产生的Fe2O3明显比后者产生的量大，这点可以说明前者中的铁元素被氧化的程度大，即其