熱軋退火態(tài)430不銹鋼的高溫抗氧化性能

10Cr17鐵素體無錫不銹鋼（430不銹鋼）廣泛應用于建筑、裝飾、食品機械、家電等行業(yè)，具有線膨脹系數(shù)小、導熱系數(shù)大、耐氯化物應力腐蝕能力強以及冷加工性能好等優(yōu)點，而且隨著現(xiàn)代冶金技術（AOD，VOD）的提高，鐵素體不銹鋼中的C、N等間隙元素已能降低到相當?shù)偷乃剑朔藗鹘y(tǒng)鐵素體無錫不銹鋼的一些不足。

鐵素體無錫不銹鋼熱軋后退火能提高其塑性，調整晶粒度，使碳化物均勻擴散從而降低晶間腐蝕敏感性。連續(xù)退火工藝因其退火時間短、生產(chǎn)效率高，已逐步得到重視和應用。本工作旨在通過對鐵素體不銹鋼熱軋后高溫氧化行為及退火工藝影響的研究為其熱加工工藝的制定提供參考依據(jù)。

試驗所用材料為某企業(yè)提供的430鐵素體無錫不銹鋼的熱軋板材，其化學成分（質量分數(shù)，%）C0.025，Si0.15，Mn0.70，P≤0.0001，S≤0.0001，Cr16.15，V0.15，N0.065。試驗用鋼在50kg真空感應爐中進行冶煉，真空保護澆鑄后鍛造，再經(jīng)5道次軋制為3mm厚的鋼板，終軋溫度為800℃。將熱軋板在箱式電阻爐中進行連續(xù)退火模擬試驗，選取兩種退火溫度，分別為900、1000℃，各保溫60s后出爐空冷。

材料退火冷卻后，經(jīng)線切割加工成30mm×10mm×3mm的尺寸。試樣表面經(jīng)氧化鋁砂紙水磨至1000號，使用游標卡尺測量磨制后的尺寸并計算其表面積，然后用超聲波酒精清洗并吹干，最后稱量氧化前試樣和坩堝的總質量。當溫度分別達到700、800及900℃時，將坩堝連同試樣一起放入試驗爐中，分別保溫20、40、60、80、100h后取出冷卻至室溫。將試樣與坩堝一起再次稱量質量。利用掃描電鏡和能譜儀觀察分析氧化表面形貌和組成，使用X射線衍射儀鑒定氧化物的種類。結果表明：

（1）430鐵素體無錫不銹鋼熱軋退火后，在700℃下生成的氧化物主要為呈針片狀的Cr2O3，且不足以覆蓋整個表面，此時氧化速率緩慢。

（2）430不銹鋼在800和900℃下的氧化速率高于700℃，且生成的氧化物多為Fe2O3，因此實際使用溫度不宜超過800℃。

（3）900和1000℃的短時間退火在本試驗范疇內對材料的高溫抗氧化性能影響不大。