《表2 不同Cr含量及喷丸奥氏体钢氧化层结构》

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《喷丸奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性的研究与使用现状》

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Fe-Cr合金奥氏体耐热钢在高温高压蒸汽环境下发生氧化时，合金基体表面的Cr原子比Fe优先与O反应生成Cr2O3，其次是Fe发生反应。国内外关于其氧化过程及氧化层结构的研究很多，目前得出的结论是：氧化层的结构取决于合金的原始Cr含量和临界Cr含量NCrcrit的关系，当合金原始Cr含量大于临界Cr含量NCrcrit时，基体外表面能形成一层连续、稳定的Cr2O3保护膜，Cr2O3结构致密，能阻止基体内的Cr和Fe原子扩散到表层继续反应，仅有极少量的Fe原子能通过氧化膜扩散到外表面反应生成Fe3O4，且依附在Cr2O3外表面生成的Fe3O4还会与其中的Cr反应，在Cr2O3和Fe3O4之间生成尖晶石化合物（Fe，Cr）3O4，抗氧化性高，其氧化层结构及示意图如表2所示。当合金原始Cr含量小于临界Cr含量NCrcrit时，无法在表面形成一层连续、稳定的富Cr层，表面的Fe原子直接与蒸汽反应生成Fe3O4，Fe3O4结构松散，基体内的Fe原子可以通过Fe3O4扩散到表面继续反应，使得氧化一直进行下去，同时生成的Fe3O4还会与扩散到表面的Cr和已生成的Cr2O3反应生成尖晶石化合物（Fe，Cr）3O4，抗氧化性低，其氧化层结构及示意图如表2所示[34-36]。