Page 17 - 理化检验-物理分册2022年第九期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202209001

加热温度对 15CrMo 钢晶间氧化行为的影响

史学星,王 畅,严春莲,鞠新华,其其格

( 首钢集团有限公司技术研究院,北京 100043 )

摘 要: 利用热重分析、 扫描电镜及电子探针分析的方法, 研究了不同加热温度下 15CrMo 钢的
晶间氧化行为。结果表明: 随着加热温度的升高, 15CrMo 钢外层的氧化铁皮厚度逐渐增大, 其晶
间氧化深度呈先增大后减小的趋势; 15CrMo钢晶间氧化的鼻尖温度为 850 ℃ , 此时的晶间氧化深

度约为 12.9 μ m 。在晶间氧化处主要是 Si , Mn , Cr元素优先富集, Mo元素只能扩散到靠近基体的
界面处。建议采用适当降低加热温度的方法来控制晶间氧化的形成。
关键词: 15CrMo钢;加热温度;氧化铁皮;晶间氧化

中图分类号: TG142.1 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 09-0001-04

Effectofheatin g tem p eratureoninter g ranularoxidationbehaviorof15CrMosteel
,

,
SHIXuexin g WANGChan g YANChunlian , JUXinhua , IQ i g e
Q

( ResearchInstituteofTechnolo gyofShou g an gGrou pCo. , Ltd. , Bei j in g100043 , China )

Abstract : Theinter g ranularoxidationbehaviorof15CrMosteelatdifferentheatin gtem p eratureswasstudiedb y

thermo g ravimetricanal y sis , scannin g electronmicrosco py andelectron p robeanal y sis.Theresultsshowthatwiththeincrease

ofheatin g tem p erature , theoxidescalethicknessoftheouterla y erof15CrMosteelincreased g raduall y , andtheinter g ranular

oxidationde p thincreasedfirstandthendecreased.Thenoseti p tem p eratureof15CrMosteelforinter g ranularoxidationwas

850℃ , andthede p thofinter g ranularoxidationwasabout12.9 μ m.Intheinter g ranularoxidation , Si , MnandCrelement

were p referentiall y enriched , andMoelementcouldonl ydiffusedtotheinterfacenearthematrix.Itwassu gg estedthatthe

formationofinter g ranularoxidationshouldbecontrolledb y a pp ro p riatel y reducin g theheatin g tem p erature.

Ke y words : 15CrMosteel ; heatin g tem p erature ; oxidescale ; inter g ranularoxidation
热冲压成形用 15CrMo钢主要以热轧、 酸洗、 冷 晶间氧化发生的重点温度区间锁定在卷取过程 [ 1-5 ] 。
轧和 镀 层 等 状 态 供 货。对 于 热 轧 和 酸 洗 状 态 的 因此, 笔者针对15CrMo钢低温晶间氧化的形成进行
15CrMo钢成品, 若其生产制造工艺不当, 材料表层会 了加热温度( 即卷取温度) 的模拟试验, 并对试验期间
形成晶间氧化物。晶间氧化是指: 在高温下, 氧原子 形成晶间氧化试样的微观形貌、 晶间氧化深度以及合
向钢中扩散, 与 Al , Si , Cr , Mn等元素发生反应, 并在 金元素的分布情况进行了分析, 明确了晶间氧化形成
材料表面几十微米的范围内形成沿晶界分布的灰黑 的机制, 并提出了消除晶间氧化的措施。
色氧化物质。钢板带有晶间氧化的组织, 其晶界处结
1 试验材料及方法
合力会非常薄弱, 导致钢板在轧制或后期加工处理时
在表面产生裂纹, 使用时存在安全隐患。目前, 国内 1.1 试验材料
外对晶间氧化的研究较少, 多聚焦在高温晶间氧化、 试验材料选取 15CrMo 钢, 采用直读光谱仪对
氧化动力学以及缺陷分析等方面, 对于板材低温晶间 其进行化学成分分析, 结果如表 1 所示。
氧化的研究十分少见。基于前期研究表明, 加热炉加 表 1 15CrMo钢的化学成分分析结果 %
热和粗、 精轧过程并非是造成晶间氧化的主要工序, 质量分数
项目
C Si Mn Al Mo+Cr
收稿日期: 2022-01-06
作者简介: 史学星( 1981- ), 女, 硕士, 高级工程师, 主要从事冶 实测值 0.16 0.27 0.50 ≤0.03 1.20~1.50

金理化检验和钢铁材料基础研究工作, sxxkml g @163.com
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