纯气氛中U71Mn钢高温氧化动力学实验研究

摘要

本文通过分析各种氧化性气氛对U71Mn钢的氧化作用，研究U71Mn钢在高温加热过程中的氧化机制，以期优化重轨钢的生产制度，降低氧化烧损量。
　　研究主要采用实验的方法，分别在二氧化碳、氧气、水蒸气等三种氧化性气氛中，对U71Mn钢进行780-1300℃间若干不同温度条件下的恒温180min的氧化，采用连续称重法获取相应的氧化动力学曲线，并计算出在该条件下重轨钢的氧化速度常数kp值，分析各氧化性气氛对U71Mn钢高温氧化的影响，从而把握重轨钢的高温氧化动力学规律，总结重轨钢在加热过程中的氧化机制，从而为优化其加热工艺提供一定的理论依据。
　　实验结果表明，重轨钢在780-1300℃的高温条件下，在氧气、二氧化碳、水蒸气三种气氛中的氧化过程遵循相似的动力学规律，氧化量随氧化时间遵循线性规律增长。随着温度升高，氧化趋于严重，且温度越高，氧化皮与基体之间越疏松而容易剥落。重轨钢的高温氧化动力学速度常数kp随温度的变化曲线遵循指数规律增长，同种气氛下的kp值随温度升高而增大。在相同的温度条件下，水蒸气的氧化作用最强，氧气次之，而二氧化碳最弱。在780℃以上的恒温条件下氧化180分钟之后，三种气氛都能使得试件氧化增重达到3％以上；而在1000℃以上的恒温条件下氧化180分钟，二氧化碳和氧气的存在使得氧化量达8%以上，水蒸气可使试样氧化10%以上。
　　可见，氧气、二氧化碳、水蒸气气氛的存在对钢材的生产造成巨大的损耗。研究U71Mn重轨钢的高温氧化机制，把握整个加热过程中的各氧化因子对氧化结果的影响，优化重轨钢的高温加热制度，对于提高钢材生产率具有一定的学术意义和工程利用价值。

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引言

1文献综述

1.1课题来源及意义

1.2研究内容

1.3金属氧化概述

1.4钢的氧化

1.5关于重轨钢

2实验方案

2.1实验方案

2.2实验设备

2.3实验过程

3实验结果及分析

3.1实验数据处理

3.2实验存在的问题及解决方法

3.3定性分析氧化过程的影响因子

3.4定量分析确定氧化过程的动力学参数

3.5线性拟合高炉中的实际条件下的氧化速率

结 论

参考文献

在学研究成果

致谢