FeMnAlC TWIP钢加热过程中的氧化行为GD-OES研究

摘要

以成分(质量分数)为Fe-16%Mn-1.5%Al-0.6%C-0.11%Cr的TWIP钢为研究对象,采用模拟试验研究了加热过程中的氧化行为,使用GD-OES分析了加热温度和加热气氛中O_(2)含量对表面元素深度分布的影响。结果表明,当TWIP钢在N_(2)-0.05%(体积分数)O_(2)的气氛中加热至550~700℃时,表面会形成Fe-Mn氧化层,次表层会形成贫锰层、脱碳层及内氧化层,各层厚度随加热温度升高而增大。在氧化性气氛中加热时,Al元素优先在次表层形成内氧化,少量的Cr元素在氧化层/基体界面上形成外氧化,表面氧化层中基本不含Al和Cr。当加热温度为650℃时,气氛中O_(2)体积分数在0.025%~0.2%之间变化对氧化层厚度影响较小,均可获得厚度介于400~500 nm的氧化层。由此可见,为获得TWIP钢合适的预氧化层厚度,同时减少预氧化层/基板界面位置的氧化物,直火加热出口温度控制比空燃比控制更重要。