金属热处理

作者：杨富云, 桑绍柏, 杨启宝, 李亚伟, 王恒, 朱天彬

单位：1.武汉科技大学 先进耐火材料全国重点实验室(武汉), 湖北 武汉 430081; ；2.高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心, 湖北 武汉 430081

关键词：超高锰钢,高温氧化,氧化动力学,晶界氧化

针对超高锰钢Fe-24Mn-4Cr-0.6C的高温氧化,采用热重法测定了超高锰钢在1100~1250 ℃的氧化增量曲线,拟合计算了超高锰钢的氧化速率曲线及氧化激活能;并借助XRD和SEM-EDS等手段分析了不同氧化温度的氧化层物相、形貌及元素分布,阐述了超高锰钢的氧化机制。结果表明,超高锰钢Fe-24Mn-4Cr-0.6C在1100~1250 ℃下的恒温氧化基本遵循抛物线规律,氧化初期氧化速率较快,以界面反应为主导;氧化中后期主要受氧和金属元素扩散控制,氧化速率逐渐降低直至平稳。经拟合得到超高锰钢Fe-24Mn-4Cr-0.6C氧化激活能为42.26 kJ/mol。随着氧化温度的升高,超高锰钢氧化层上表层逐渐致密化;而且内氧化程度不断加剧,靠近基体内侧呈现较为明显的晶界氧化;1250 ℃氧化时,SiO2与铁、锰的氧化物结合形成的液态Fe2SiO4或(Mn, Fe)2SiO4沿着晶界的渗透进一步加剧了晶界氧化。

来源：2025年第8期

《金属热处理》期刊编辑部

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