Fe-40%Ni合金的高溫氧化行為

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(唐山學院 河北省智能裝備數(shù)字化設(shè)計及過程仿真重點實驗室， 河北 唐山 063000)

鋼坯在加熱過程中產(chǎn)生的氧化鐵皮不僅造成大量的氧化燒損，而且還會嚴重影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。氧化鐵皮的厚度可以判定產(chǎn)生氧化燒損量的多少，從而制定合適的加熱工藝和加熱爐維護制度，降低氧化燒損，提高鋼坯成材率[1-2]。另一方面，低溫下服役的鋼鐵材料均需加入不同量的Ni元素，特別是在液化天然氣(Liquified natural gas，簡稱LNG)工業(yè)中大量使用的因瓦合金，其Ni含量達到了36%，Ni的加入雖然使因瓦合金獲得了優(yōu)良的低溫性能，但也使在加熱過程中生成的氧化鐵皮附著在坯料上難以清除，為后續(xù)的加工帶來了很大的困難，因此了解因瓦合金在高溫下的氧化特性，是實現(xiàn)因瓦合金國產(chǎn)化的重要環(huán)節(jié)。同時，鎳基高溫合金在航空航天、船艦、發(fā)電、動力、機車以及石油和化學工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其鎳含量通常達到50%以上[3]。為提高高溫抗氧化能力，往往在鎳基高溫合金中加入多種合金元素，致使其氧化行為十分復雜[4]。

目前，無論是鋼坯氧化行為的研究還是評價高溫合金的抗氧化能力，多采用靜態(tài)氧化增重法、靜態(tài)連續(xù)氧化增重法、腐蝕氧化法及動態(tài)氧化法等[5-7]。由于氧化發(fā)生在高溫下，直接觀察氧化產(chǎn)物的形貌和氧化層深度十分困難。本文采用含Ni量達到40%的試驗合金，通過高溫靜態(tài)保溫，借以直接觀察氧化膜的形貌及其厚度變化，為因瓦合金等高Ni合金加熱工藝的制定及其抗氧化研究提供借鑒。……