不锈钢的抗氧化性
无锡不锈钢板厂家无锡汉能不锈钢2020年6月29日讯 氧化是形成富氧化物的氧化皮。一旦形成，氧化皮就会减慢进一步的氧化，除非它被机械去除或破裂，如果钢在负荷下变形，就会发生这种情况。在不锈钢中，在高温下使用（对于耐热类型高达1100℃），这是有利的，形成的水垢主要是富含铬的。重整的氧化皮层将防止进一步氧化，但在氧化物形成中损失的金属将降低钢部分的有效强度。
抗氧化性主要取决于温度，气体成分和水分含量以及钢种（主要是铬含量）。
奥氏体不锈钢是最佳选择，因为它们还具有比铁素体系列更好的高温强度。奥氏体的较高的热膨胀率可能导致诸如变形的问题，并且可能在热循环期间导致水垢损失（剥落）。
氧化主要取决于大气中可用的氧气水平。涉及空气，二氧化碳和蒸汽的气体混合物都“支持”氧化。抗氧化性是由于在钢表面上形成富铬氧化物（Cr 2 O 3）。一旦形成，它仅以缓慢的速率生长，从而保护下面的钢免于进一步氧化。氧化气氛条件支持进一步氧化的阻力。水蒸气会不利地影响不锈钢的抗氧化性。
这可能是保护性氧化皮的可塑性降低的结果。作为一般规则，与干燥空气相比，湿空气中的最高使用温度应降低约40-65℃。高温蒸汽应视为特殊情况。
如果氧化物层在循环温度条件下破裂，则总氧化速率增加。对于奥氏体系列而言，这可能是一个问题，并且反映在“间歇”温度条件下的最低工作温度低于“连续”工作条件。相比之下，铁素体和马氏体不锈钢通常具有比连续工作温度更高的间歇性。
铬含量对于提供抗氧化性是最重要的。虽然铁素体430（1.4016）和奥氏体304（1.4301），316（1.4401）和321（1.4541）的18％Cr水平提供了“良好”的抗氧化性，但专门设计用于抗氧化的钢通常具有更高的铬含量范围。等级为20-25％，如310牌号（1.4845）。
镍还有助于提高抗氧化性。这可能是由于氧化层粘附性的改善。
还添加硅和铝以改善抗氧化性并且以有限的量存在于某些等级中，因为它们还可以不利地影响耐热不锈钢的可成形性和氧化性能。
以较少量添加的钙也可以有益于抗氧化性。
还添加了包括铈和钇在内的稀土元素，以制造一些特殊的耐热等级。通过辅助富铬氧化物层与金属表面的粘附，这些添加物可能具有与镍类似的效果。
使用这些组成益处的组合的耐热等级的一个例子是253MA（1.4835）。这种钢没有特定的铝范围，但添加氮气是为了提高强度。
BS EN 10095, 1.4835 元素, 含量 %
CSiCrNiNCe
0.05-0.121.40-2.5020.0-22.010.0-12.00.12-0.200.03-0.08
除了较低的高温强度外，铁素体钢在某些温度范围内可形成脆性成分。
应避免温度范围为370-540 C。在较高铬铁素体等级中，由于“σ”相形成，也可能在较高温度下发生脆化。如果25％铬1.4845（310）型在低于约900℃的温度下使用，这也是一个问题。在这些温度下维修后，可以在冷却到环境温度下进行维护。
对于这些“较低”的温度，“标准”奥氏体1.4878 / 14541（321），1.4401（316）或1.4301（304）可能是更好的选择，最高可达870 C左右，这是它们在空气中的最高使用温度。