【廣東省不銹鋼材料與制品協會】訊 據東北大學消息，最近，東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室、2011鋼鐵共性技術協同創新中心陳禮清教授等人開展了一項全新研究，深入探索了元素W和稀土Ce對新型中鉻鐵素體不銹鋼高溫抗氧化行為的影響及其機理。他們設計了一系列不同W和Ce含量的444型鐵素體不銹鋼，開展了高溫下抗氧化行為的研究，運用多種微觀分析手段對其界面/基體處氧化產物和析出物等進行了表征。該研究發現：添加稀土元素Ce或同時復合添加一定量W能顯著降低鐵素體不銹鋼在高溫下的氧化反應速率，所形成的氧化膜更加均勻致密，并具有良好的附著性，在氧化膜/基體界面處缺陷數量明顯減少。不同的W添加量對高溫抗氧化行為起不同的作用；添加Ce或同時添加Ce和W元素可以降低(Fe,Cr,Si)2(Nb,Mo)型Laves相在1000-1050ºC下的固溶量，Laves相在晶粒內或晶界處析出可有效抑制反應元素的擴散。此外，在氧化膜/基體界面處析出的Laves相對氧化膜的生長行為和剝落機制產生重要影響，Laves相的大量析出會導致氧化膜的剝落。

鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)因(yin)具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)形(xing)性(xing)、優異的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力腐蝕和(he)(he)抗(kang)(kang)高溫(wen)(wen)氧化(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)及(ji)低成(cheng)本(ben)等優點，深(shen)受(shou)研究(jiu)者和(he)(he)業(ye)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)青睞；且鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)熱系數(shu)及(ji)熱膨(peng)脹系數(shu)，適合(he)應(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)熱交換及(ji)熱循環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)；這些優點使得(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)為(wei)制(zhi)備固(gu)體(ti)(ti)(ti)(ti)氧化(hua)物(wu)燃料電池(SOFC)連(lian)接體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)汽(qi)車(che)排氣歧(qi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)最佳(jia)候選材(cai)料。目前用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)造汽(qi)車(che)排氣歧(qi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)傳統(tong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)工作溫(wen)(wen)度約為(wei)900ºC，但(dan)為(wei)了適應(ying)(ying)環(huan)保要求、滿足日益嚴(yan)苛的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)尾氣排放標(biao)準(zhun)，并考慮汽(qi)油充分燃燒(shao)后的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)升，汽(qi)車(che)排氣歧(qi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)部工作溫(wen)(wen)度將達(da)到950–1050ºC，甚至高達(da)1100ºC。為(wei)適應(ying)(ying)新一代(dai)汽(qi)車(che)排氣系統(tong)熱端在(zai)如此(ci)高溫(wen)(wen)環(huan)境下使用(yong)(yong)，有必要在(zai)了解合(he)金化(hua)機理(li)進行(xing)合(he)金設計的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上，進一步深(shen)入認識新型(xing)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)服役及(ji)其(qi)(qi)退化(hua)行(xing)為(wei)。已有研究(jiu)表明(ming)，通(tong)過添加合(he)金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)W，鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)熱機械疲勞(lao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)可得(de)(de)(de)到改善，但(dan)W對鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高溫(wen)(wen)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)影響研究(jiu)較(jiao)少。此(ci)外，添加稀土(tu)(tu)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)也有希望提(ti)高鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)及(ji)耐(nai)(nai)熱腐蝕性(xing)能(neng)(neng)(neng)。但(dan)是(shi)，迄今為(wei)止，合(he)金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)適添加量及(ji)其(qi)(qi)作用(yong)(yong)機理(li)仍不(bu)(bu)明(ming)確，尤其(qi)(qi)是(shi)高熔點合(he)金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)W和(he)(he)稀土(tu)(tu)Ce的(de)(de)(de)(de)(de)協同作用(yong)(yong)對鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高溫(wen)(wen)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)影響機理(li)需要進一步探(tan)索。對多元(yuan)合(he)金化(hua)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)抗(kang)(kang)氧化(hua)行(xing)為(wei)及(ji)機理(li)取得(de)(de)(de)深(shen)入的(de)(de)(de)(de)(de)認識，將對新型(xing)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)設計和(he)(he)應(ying)(ying)用(yong)(yong)起(qi)重要關鍵作用(yong)(yong)。

據悉，該研究結果于2018年7月17日以“High temperature oxidation behavior of ferritic stainless steel containing W and Ce”為題，在線發表在國際著名期刊“Corrosion Science”上(5年影響因子為5.238)。該文的第一作者為博士研究生魏亮亮，陳禮清教授為該文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金委員會—中國寶武鋼鐵集團有限公司鋼鐵聯合研究基金重點項目的資助(U1660205)。

服務熱線｜0757-2332 2638

網址｜jmeng.com.cn

地址(zhi)｜廣東省佛山市(shi)順德區陳村鎮石洲(zhou)工業區32號(hao)