TP439不锈钢在800℃高温水蒸气中的初期氧化行为

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k1为5.21×10-2mg/(cm2·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 mg2/(cm4·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.