混合气氛下SO2对低碳钢高温氧化行为的影响

• 作者: 叶树峰 周旬 徐海卫 晁伟 王晓婧 陈运法 魏连启
• 来源期刊: 材料热处理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 低碳钢 氧化 硫化 界面富集 除鳞性能
• 年，卷（期）: 2012,（11）
• 所属期刊栏目: 组织性能
• 页码范围: 98-104
• 分类号: TG172.3
• 语种: 中文

摘要

研究了SPHC低碳钢分别在SO2浓度为0、100、200、500和1000 mg/m3的SO2-CO2-O2-N2混合气体中1200℃时的氧化行为,通过XRD分析氧化层的组成,使用SEM和EDX分析了氧化层的微观形貌和元素分布,采用热压缩实验和金相显微镜分析了氧化皮的除鳞难度。结果表明,SO2浓度高于200 mg/m3时,基体抗高温腐蚀性能明显降低。当SO2浓度高于500 mg/m3时,在氧化层和基体的界面处开始生成较为完整的FeS层,界面处富集的FeS降低了高温下氧化皮的粘附性,破坏高温下氧化皮的完整性,导致氧化加剧;同时降温后又附着在基体表面,提高了降温后氧化皮的去除难度。外层氧化层的Fe2O3层和Fe3O4,FeO混合层的结构在实验的SO2浓度范围内几乎保持不变。通过控制气氛中SO2含量,可以有效控制FeS在界面处的偏聚,减少低碳钢的高温腐蚀,降低后期氧化皮去除难度,提高产品的表面质量。