研究了馬氏體耐熱鋼G115厚壁無縫鋼管在600~700℃的蒸汽氧化行為。通過對氧化增重的測量得到了不同溫度下的氧化動力學曲線。采用掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)及其附帶的能譜儀(EDS)對氧化皮的形貌和結(jié)構(gòu)進行了分析。氧化增重結(jié)果表明,G115厚壁無縫鋼管600℃的氧化速率顯著低于650和700℃。650℃前150 h的氧化增重比700℃低,后期反而比700℃的氧化增重更高。氧化皮形貌和結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果表明,600℃形成的氧化皮由氧化皮外層、氧化皮內(nèi)層和內(nèi)氧化區(qū)組成,氧化皮中無明顯的富Cr層。在650和700℃氧化時,早期的氧化皮中含有內(nèi)氧化區(qū),但內(nèi)氧化區(qū)隨著氧化時間延長而逐漸消失,外氧化的富Cr在氧化皮/基體界面附近形成。700℃時內(nèi)氧化區(qū)向外氧化層的轉(zhuǎn)變比650℃更快。升高溫度一方面使擴散系數(shù)提高而加速整體氧化速率,另一方面降低了外氧化轉(zhuǎn)變所需的Cr臨界值而促進外氧化富Cr層形成,進而延緩氧化。總的來說溫度對G115厚壁無縫鋼管的蒸汽氧化行為具有復合影響。
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