304不銹鋼管溫抗氧化涂層及耐蝕涂層 

浸鍍時(shí)間 6min 

漫鍍液成分

A1-6%Si-4%RE(混合稀土)

不銹鋼材料

720℃

1Cr18Ni9Ti板材，厚度4.5mm

541 不銹鋼熱浸鍍稀土鋁合金的組織與性能

不銹鋼經(jīng)熱浸鍍后，鍍層為帶狀組織，厚度為55pm。鍍層分兩層，外層為富有層，其成分基本上與鍍液成分相同，內(nèi)層為化合物層，經(jīng)x射線衍射分析表明為鐵鋁化物(FezAls)和鎳與鋁或鈦的化合物N3(A1、Ti)等多相組成。鍍層厚

度均勻，致密無(wú)孔洞。

此種鍍層組織形態(tài)與浸鍍純鋁的鍍層組織相比，具有明顯的差異。這主要是硅

的組織形態(tài)。由于基體內(nèi)富含鉻、鎳元素，使化合物層的厚度明顯地減小并降低了 元素的加入產(chǎn)生的效果。即硅元素不僅有效地阻止鋁原子的滲入，而且改變了鍍層 化合物層的硬度，試驗(yàn)測(cè)得化合物層的厚度為15pm，硬度(HV)550~700。化 不 銹 

合物層為硬脆相，主要為鐵鋁化物(FezAl5)。化合物層太厚，將影響材料的力學(xué)性能，特別是彎曲性能和抗拉強(qiáng)度;同時(shí)，在高溫氧化腐蝕過(guò)程中，雖然FezAls相具有一定的熱穩(wěn)定性，但由于脆性大，易開(kāi)裂，將影響抗高溫氧化腐蝕性能。因此，減小化合物厚度，使擴(kuò)散中的金屬原子的均一化過(guò)程變慢，將提高材料的抗高溫氧化腐蝕性能。

5.4.2銹鋼熱浸鍍稀土鋁合金的抗高溫氧化性能

參照YB48-64進(jìn)行抗高溫氧化性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選擇氧化溫度為900℃、800℃、700℃三個(gè)溫度，保溫時(shí)間為500h，每50h稱重一次。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備:選用小型電阻式加熱爐及光電天平(感量0.1mg)進(jìn)行測(cè)試。分別得到三個(gè)溫度的原材料1與浸鍍件2的氧化增重動(dòng)力學(xué)曲線，見(jiàn)圖 5-4。

從圖5-4中可見(jiàn)，氧化增重服從拋物線規(guī)律。三個(gè)溫度浸鍍件的抗高溫氧化性能均優(yōu)于原材。

表5-8為原材料與氧化500h浸鍍件的抗氧化性能比較。

表5-8原材料與浸鍍件抗高溫氧化性能比較

氧化增重 平均氧化速率 原材料與浸鍍件 

材質(zhì)900℃800℃/(mg/cm2)700℃900℃/[10-mg/(cm2·h)]800℃700℃900℃800℃氧化速率比700℃

浸鍍件 原材料 3.15 2.38 1.95 1.35 0.99 0.86 0.98 0.5 0.7 0.02 0.1 0.3 2 35 1/3

第5章 不銹鋼高溫抗氧化涂層及耐蝕涂層 

浸鍍時(shí)間 6min 

漫鍍液成分

A1-6%Si-4%RE(混合稀土)

不銹鋼材料

720℃

1Cr18Ni9Ti板材，厚度4.5mm

541 不銹鋼熱浸鍍稀土鋁合金的組織與性能

不銹鋼經(jīng)熱浸鍍后，鍍層為帶狀組織，厚度為55pm。鍍層分兩層，外層為富有層，其成分基本上與鍍液成分相同，內(nèi)層為化合物層，經(jīng)x射線衍射分析表明為鐵鋁化物(FezAls)和鎳與鋁或鈦的化合物N3(A1、Ti)等多相組成。鍍層厚

度均勻，致密無(wú)孔洞。

此種鍍層組織形態(tài)與浸鍍純鋁的鍍層組織相比，具有明顯的差異。這主要是硅

的組織形態(tài)。由于基體內(nèi)富含鉻、鎳元素，使化合物層的厚度明顯地減小并降低了 元素的加入產(chǎn)生的效果。即硅元素不僅有效地阻止鋁原子的滲入，而且改變了鍍層 化合物層的硬度，試驗(yàn)測(cè)得化合物層的厚度為15pm，硬度(HV)550~700?；?不 銹 

合物層為硬脆相，主要為鐵鋁化物(FezAl5)?；衔飳犹?，將影響材料的力學(xué)性能，特別是彎曲性能和抗拉強(qiáng)度;同時(shí)，在高溫氧化腐蝕過(guò)程中，雖然FezAls相具有一定的熱穩(wěn)定性，但由于脆性大，易開(kāi)裂，將影響抗高溫氧化腐蝕性能。因此，減小化合物厚度，使擴(kuò)散中的金屬原子的均一化過(guò)程變慢，將提高材料的抗高溫氧化腐蝕性能。

5.4.2銹鋼熱浸鍍稀土鋁合金的抗高溫氧化性能

參照YB48-64進(jìn)行抗高溫氧化性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選擇氧化溫度為900℃、800℃、700℃三個(gè)溫度，保溫時(shí)間為500h，每50h稱重一次。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備:選用小型電阻式加熱爐及光電天平(感量0.1mg)進(jìn)行測(cè)試。分別得到三個(gè)溫度的原材料1與浸鍍件2的氧化增重動(dòng)力學(xué)曲線，見(jiàn)圖 5-4。

從圖5-4中可見(jiàn)，氧化增重服從拋物線規(guī)律。三個(gè)溫度浸鍍件的抗高溫氧化性能均優(yōu)于原材。

表5-8為原材料與氧化500h浸鍍件的抗氧化性能比較。

表5-8原材料與浸鍍件抗高溫氧化性能比較

氧化增重 平均氧化速率 原材料與浸鍍件 

材質(zhì)900℃800℃/(mg/cm2)700℃900℃/[10-mg/(cm2·h)]800℃700℃900℃800℃氧化速率比700℃

浸鍍件 原材料 3.15 2.38 1.95 1.35 0.99 0.86 0.98 0.5 0.7 0.02 0.1 0.3 2 35 1/3