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X80钢种高温氧化膜生长机理研究 王 畅 于 洋 牛 涛 王 林 陈 瑾 (首钢技术研究院) (首钢股份公司迁安钢铁公司) 摘 要 研究了X80钢种在 800—1200℃温度下氧化 1min的氧化膜及氧化质点形成规律。结果表明， X80钢种在 1050℃ 以下具有 良好的抗氧化特性 ；在 1000℃ 模拟的氧化膜内侧存在明显的硅元素和铬元 素富集带，当温度升高至 1050℃ 时基体界面处开始出现氧化质点，内侧元素富集氧化膜完整性遭到破坏， 这主要与 Cr：0 进一步氧化形成 CrO 有关；结合热力学计算和动力学分析发现，低于 1000oc时硅和铬 的氧化物稳定性高，自扩散系数小 ，利于在界面处形成稳定氧化膜。 关键词 氧化膜 热重试验 X80 元素富集 Research ofOxideFilm FormationM echanism of X80SteelUnderHighTemperature WANG Chang YUYang NIU Tao WANGLin CHEN Jin (ShougangResearchInstituteofTechnology) (ShougangQiananIronandSteelCompany) Abstract Theformationmechanism ofoxidefilmandoxidizedroundspotofX80Steelunder800℃一 1200 oC for1minutewasstudied．TheresultsshowedthatantioxidantpropertiesofX80weregood whenthetemperaturewaslowerthan 1050oC．A siliconandchromium elementenrichmentzone wasfoundintheoxidefilm approachingthebasesteelsideunder1000 oC．Oxidizedroundspots werefoundintheoxidefilm withpoorintegritywhenthetemperatureroseto1050cc．whichwas relatedtofurtheroxidationofCrelement，from Cr，O toCrO ．Combinedwiththemr odynamicsand kineticsanalysis，itwasfound thatsilicon and chromium oxidesweremuch stableand the self- diffusioncoefficientwassmallwhenthetemperaturewaslowerthan 1000 ℃ ．whichcontributedto thefomr ationofoxidefilm withhigherstability． KeyWords oxidefilm，themr ogravimetricanalysisexperiment，X80，elementenrichment 金属在高温下有氧化气氛条件时使用必然会 规律 ；陈刚等人研究水蒸气气氛下 Fe—cr—Ni 发生高温氧化反应，所以金属能否在高温下长时 氧化膜形成情况的结果表明，干燥气氛下形成的 间使用，很大程度上取决于在金属发生高温氧化 氧化膜表面呈现鳞片状 ，水蒸气气氛下形成的氧 时表面所生成的氧化膜的性质。其主要原因一是 化膜表面存在大量粗糙的凸起，内层物相为 氧化产物的量和氧化速率是高温氧化程度的标 FeCrO 3；祝贞凤等人针对 Al—cu—Mg合金分 志；二是产物性质决定氧化反应如何发生及能否 析其高温氧化行为发现，其在低温下氧化不明 保护金属使其不被继续氧化。汤海芳等人研究 显 ，高温下由于氧化膜的破裂导致氧化增重急速 Ti600合金高温氧化行为发现，其界面氧化膜由 增加 。 TiO 和 A1：O。组成，其中A