铝对铁素体耐热不锈钢高温氧化行为的影响

 为了探究不同铝含量对X10CrAlSi18铁素体耐热不锈钢高温氧化行为的影响,采用恒温氧化方法对0.63%Al 和1.06%Al(质量分数)两组钢在700 ℃空气下进行高温氧化研究,测定和计算了氧化增重和平均氧化速率,观察分析了氧化形貌与氧化物相组成。结果表明,两组钢均达到了完全抗氧化级别,但1.06%Al钢的氧化增重和氧化速率均小于0.63%Al钢,表现出较好的抗高温氧化性;两组钢氧化膜均由3层组成,内层为Al₂O₃和SiO₂,中间层为Cr₂O₃和Fe₂O₃,外层则为MnCr₂O₄和FeMn₂O₄;随着铝含量的增加,氧化膜较为连续、致密,且与基体之间附着性较好,同时内氧化明显减少。     

铝对高铝铁素体耐热钢组织与性能的影响

 高铝铁素体耐热不锈钢作为一类新型的低成本结构材料,主要应用于超临界和超超临界火电机组行业。为了明确铝元素对此类钢种的影响机理,在X10CrAlSi18钢种的基础上,通过成分优化设计,调控铝质量分数,得到两种不同成分的铁素体耐热不锈钢。借助金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对微观组织进行表征,并通过硬度测试和拉伸试验测试其力学性能。结果表明,随着铝质量分数的增加,促进了再结晶过程,晶粒细化;并且铝元素降低了碳元素的扩散速度,抑制碳化物的析出聚集;随着铝质量分数的增加,材料的抗拉强度、屈服强度和硬度升高,伸长率降低。