TP439不锈钢在800℃高温水蒸气中的初期氧化行为

摘要

研究了TP439不锈钢在800℃高温水蒸气中的初期氧化行为。采用恒温氧化法测试了TP439不锈钢在800℃高温水蒸气中的氧化动力学曲线。通过场发射电子扫描显微镜（FE-SEM）观察试样氧化后的形貌，采用能谱分析（EDS）及X射线衍射（XRD）分析膜层的表面成分及相结构。结果表明：TP439不锈钢在初期阶段的氧化速率较快，氧化动力学符合线性氧化规律，线性速率常数kl为5.21×10（-2） mg/（cm~2·h），氧化过程受界面反应控制；随着氧化时间的增加氧化膜逐渐变厚，第二阶段的氧化动力学遵循抛物线规律，抛物线速率常数kp为1.54×10-3 mg~2/（cm~4·h），氧化速率的控制步骤由界面反应控制转为扩散控制。TP439不锈钢氧化产物的主要成分为（Cr,Fe）2O3和少量的Cr2O3、Fe2O3、FeCr2O4尖晶石氧化物。在氧化初期阶段，试样表面沿晶界处分布的氧化物颗粒较多，这是由于晶界是元素快速扩散通道，表面沿晶界生成网状氧化物。