310S不锈钢高温氧化性能分析

   浙江至德钢业有限公司利用静态增重法研究了310S不锈钢在700、800、900、1000℃下的氧化特性，采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射仪对该材料表面的高温氧化膜形貌及物相进行了分析。结果表明：310S不锈钢在1000℃下抗氧化，且氧化动力学曲线遵循抛物线规律；氧化膜主要由铁的氧化物（Fe2O3、Fe3O4）、铬的氧化物（Cr2O3）和具有尖晶石结构的NiCr2O4、FeCr2O4组成。

   奥氏体不锈钢作为航空航天、化工工业中的重要材料，被广泛应用于高温、高压环境中，因而要求其既有较好的高温蠕变强度，又要有良好的抗氧化性能。近年来，在不锈钢抗蠕变强度方面已取得了明显的进展。良好的抗氧化性是保证不锈钢使用寿命和安全可靠的关键，310S不锈钢改善了310不锈钢的耐晶间腐蚀能力，是一种超低碳、高铬镍奥氏体不锈钢，具有良好的高温力学性能。目前对310S不锈钢的研究较少，对其高温氧化行为更是鲜有报道。至德钢业对其高温抗氧化性能进行研究，旨在分析温度为700～1000℃时，310S不锈钢的氧化动力学规律、氧化膜的形貌和物相。

  实验选用的材料为准1.8mm的310S不锈钢丝，直径公差为±0.03mm，原材料处于轻拉态，抗拉强度520MPa，伸长率40%，断面收缩率50%，将材料线切割成准1.8mm×60mm的圆柱状试样后进行砂纸细磨、酒精丙酮清洗，吹干以备用。310S奥氏体不锈钢丝成分见表。

  氧化实验时，将瓷舟清洗干净，干燥后将样品放入其中，并置于额定温度为1600℃的箱式电阻炉中进行氧化增重实验，氧化动力学曲线的跟踪测量是在误差为0.1mg的电子分析天平上进行称量。试样分为4批，每批18个，每3个为一组平行试样。实验温度分别为700、800、900、1000℃，每隔30分钟取一组平行试样，并随瓷舟一起放入干燥器，冷却至室温后称重并取平均值。以氧化时间和单位面积氧化膜增重绘制氧化增重曲线。用扫描电镜观察试样表面氧化物形貌；用X射线衍射仪、能谱仪分析氧化产物组成和结构。