Page 18 - 理化检验-物理分册2022年第九期

史学星, 等: 加热温度对 15CrMo钢晶间氧化行为的影响

1.2 试验方法 0.08% ; 当加热温度为 850 ℃ 时, 15CrMo 钢的氧化

将 15CrMo钢加工成尺寸为 4 mm× 4 mm× 增重达到 0.54% ; 当加热温度为 900 ℃ 时, 15CrMo

6mm ( 长 × 宽 × 高) 的块状模拟试样, 测试仪器为 钢的氧化增重为 1.00% ; 当加热温度为 950 ℃ 时,

STA449C 型同步热分析仪, 在氩气保护气氛下 以 15CrMo钢的氧化增重为 1.97% 。可见加热温度越

40 ℃ / min 的升温速率对试样进行升温, 目标温度 高, 各金 属 离 子 迁 移 扩 散 越 快, 氧 化 速 率 就 越 快,

分别为 700 , 750 , 800 , 850 , 900 , 950 ℃ 。 15CrMo 钢 15CrMo钢对应的氧化增重就越大。
在实际生产中卷取温度一般不大于 750 ℃ , 为研究

合金 元 素 对 晶 间 氧 化 深 度 的 影 响, 故 选 取 700~

950 ℃ 的温度区间对其进行低温晶间氧化研究。达
到目标温度后, 在空气气氛下氧化保温 30 min , 然

后在保护气氛下迅速冷却至25℃ , 最终得到不同加

热温度下的晶间氧化模拟试样, 将模拟试样截面进
行热镶嵌和磨抛后, 进行扫描电镜( SEM ) 和电子探
针分析。
2 试验结果
图 1 15CrMo钢在不同加热温度下的热重变化曲线
2.1 热重分析 2.2 SEM 分析
15CrMo钢在不同加热温度下的热重变化曲线 选取700 , 750 , 800 , 850 , 900 , 950℃ 加热温度下

如图1 所示。由图1 可知: 当加热温度为700℃ 时, 的晶间氧化试样进行 SEM 观察, 结果如图 2 所示。
15CrMo钢的氧化增重仅为 0.02% ; 当加热温度为 对这些试样外层氧化铁皮的厚度和晶间氧化深度分
750 ℃ 时, 15CrMo钢的氧化增重为 0.04% ; 当加热 别进行测量, 15CrMo 钢外层氧化铁皮厚度和晶间

温 度 为 800 ℃ 时 , 15CrMo钢 的 氧 化 增 重 可 达 氧化深度随加热温度的变化曲线如图 3 所示。

图 2 15CrMo钢在不同加热温度下外层氧化铁皮和晶间氧化的 SEM 形貌
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