2205雙相不銹鋼密閉容器中高溫初始氧化過程分析

太原理工大學材料科學與工程學院、太原理工大學新材料界面科學與工程教育部重點實驗室和太原鋼鐵集團有限責任公司技術中心研究專家團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、結構和組成。

結果表明: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經歷了從次表層向表層擴散過程,最終在表層形成了一定厚度的富鉻氧化物。密閉環境中,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先形成;氧化達到一定時間后,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量越來越多,直至分布于整個試樣表面。