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CO_(2)和N_(2)混合气氛中GCr15轴承钢的氧化行为
1
作者
杜严伟
张学湛
+2 位作者
王波
张守意
左小伟
《材料工程》
北大核心
2025年第8期101-109,共9页
为了探索GCr15轴承钢在25%CO_(2)+75%N_(2)(体积分数)混合气氛下的氧化生长机制,采用模拟气氛和非连续称重的方法,研究了GCr15轴承钢的氧化动力学。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪观察分析了腐蚀产物的形貌和相组成,并通过热力...
为了探索GCr15轴承钢在25%CO_(2)+75%N_(2)(体积分数)混合气氛下的氧化生长机制,采用模拟气氛和非连续称重的方法,研究了GCr15轴承钢的氧化动力学。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪观察分析了腐蚀产物的形貌和相组成,并通过热力学计算混合气氛及实验温度下主要反应的吉布斯自由能△G。结果表明:氧化增重随保温时间延长和加热温度升高而增加,符合抛物线规律;1150、1175、1200℃下的氧化速率常数KT分别为1.24、1.53、2.17 mg^(2)·mm^(−4)·min^(−1),混合气氛下GCr15轴承钢的氧化激活能为194.97 kJ/mol。氧化层厚度和致密度随保温时间的延长和加热温度的升高而增加。轴承钢氧化层外层中O和Fe在致密层更为富集,氧化产物主要由FeO和Fe3O4组成;氧化层内层Si、Cr、C 3种元素更为富集,氧化产物主要由FeO组成。氧化铁皮外层的铁氧化物颗粒呈金字塔状,颗粒之间具有一些细小的孔隙可供气体流通。反应物的扩散速率影响氧化行为,后期氧化速率降低的原因是:(1)氧化皮隔绝外部反应气氛与基体;(2)氧化皮中疏松层多孔结构减少基体中Fe向氧化层扩散;(3)氧化产物中硅酸盐熔融堵塞孔隙减少氧化层中反应气氛流通。
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关键词
CO_(2)-N_(2)混合气氛
GCR15轴承钢
氧化
加热温度
保温时间
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职称材料
题名
CO_(2)和N_(2)混合气氛中GCr15轴承钢的氧化行为
1
作者
杜严伟
张学湛
王波
张守意
左小伟
机构
东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室
东北大学冶金学院
上海嘉德环境能源科技有限公司
河南济源钢铁(集团)有限公司
出处
《材料工程》
北大核心
2025年第8期101-109,共9页
基金
国家自然科学基金项目(U1860103)。
文摘
为了探索GCr15轴承钢在25%CO_(2)+75%N_(2)(体积分数)混合气氛下的氧化生长机制,采用模拟气氛和非连续称重的方法,研究了GCr15轴承钢的氧化动力学。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪观察分析了腐蚀产物的形貌和相组成,并通过热力学计算混合气氛及实验温度下主要反应的吉布斯自由能△G。结果表明:氧化增重随保温时间延长和加热温度升高而增加,符合抛物线规律;1150、1175、1200℃下的氧化速率常数KT分别为1.24、1.53、2.17 mg^(2)·mm^(−4)·min^(−1),混合气氛下GCr15轴承钢的氧化激活能为194.97 kJ/mol。氧化层厚度和致密度随保温时间的延长和加热温度的升高而增加。轴承钢氧化层外层中O和Fe在致密层更为富集,氧化产物主要由FeO和Fe3O4组成;氧化层内层Si、Cr、C 3种元素更为富集,氧化产物主要由FeO组成。氧化铁皮外层的铁氧化物颗粒呈金字塔状,颗粒之间具有一些细小的孔隙可供气体流通。反应物的扩散速率影响氧化行为,后期氧化速率降低的原因是:(1)氧化皮隔绝外部反应气氛与基体;(2)氧化皮中疏松层多孔结构减少基体中Fe向氧化层扩散;(3)氧化产物中硅酸盐熔融堵塞孔隙减少氧化层中反应气氛流通。
关键词
CO_(2)-N_(2)混合气氛
GCR15轴承钢
氧化
加热温度
保温时间
Keywords
CO_(2)-N_(2) mixed atmosphere
GCr15 bearing steel
oxidation
heating temperature
holding time
分类号
TG142.72 [金属学及工艺—金属材料]
TB31 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CO_(2)和N_(2)混合气氛中GCr15轴承钢的氧化行为
杜严伟
张学湛
王波
张守意
左小伟
《材料工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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