HRB400螺纹钢的高温氧化行为及动力学

• 作者: 周大骞 陆恒昌 李志峰 韦习成 董瀚
• 来源期刊: 钢铁
• 关键词: HRB400螺纹钢 氧化动力学 氧化皮 高温氧化 激活能
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 钢铁材料|Materials
• 页码范围: 108-114
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210569

摘要

为了优化HRB400螺纹钢氧化皮结构,以提高耐蚀性能,采用热重法研究了试验钢空气条件下在800、850、900、950、1000和1050℃温度下的氧化行为,建立了氧化动力学模型,计算出试验钢的氧化激活能,借助扫描电镜(SEM)分析和确定氧化皮结构和组成.结合螺纹钢的实际生产情况讨论了螺纹钢氧化皮形成规律,建立了螺纹钢氧化皮生长模型.结果 表明,试验钢氧化初期为快速氧化阶段,氧化动力学曲线呈线性,中后期转变为慢速氧化阶段,氧化动力学曲线呈抛物线,从线性到抛物线转变所需要的时间随着温度的升高而增加.同时通过Origin拟合计算出试验钢的氧化激活能为208.4 kJ/mol,其中氧化温度为900℃的试验钢氧化皮表面宏观状态最佳,其他氧化温度下试验钢氧化皮均有不同程度的剥落与损坏.在850和900℃的氧化温度下,由于氧化温度较低无法突破生成Fe2O3的能垒,试验钢氧化皮只观察到深灰色的Fe3O4外层和浅灰色的FeO内层2层结构;而氧化温度为950、1000和1050℃的试验钢氧化皮由Fe2O3、Fe3O4、FeO3层结构组成.由于氧化皮在冷却过程中发生先共析反应(从FeO中析出Fe3O4)与共析反应(FeO转变为Fe3O4+ Fe),从而产生复杂的氧化皮结构.