鑭對高碳合金工具鋼高溫氧化的影響.pdf

1、碩士學位論文碩士學位論文論文題目論文題目：鑭對高碳合金工具鋼高溫氧化的影響英文題目英文題目：Effectoflanthanumonoxidationofhighcarbonalloytoolsteelathightemperature學位類學位類別：工程碩士研究生姓研究生姓名：江夢清學號學號:2015022271學科學科(領域領域)名稱名稱：動力工程指導教指導教師：陳偉鵬職稱職稱：副教授協(xié)助指導教協(xié)助指導教師：師：職稱：職稱：2017年

2、6月4日分類號：分類號：TG142.1密級：級：公開公開UDC：學校代碼：學校代碼：10127內蒙古科技大學碩士學位論文I摘要鋼在工廠高溫加工的過程中無可避免的會發(fā)生氧化腐蝕和表面脫碳現(xiàn)象，在氧化鐵皮大量生成情況下，不僅浪費掉了鋼材，造成資源的損耗，附帶地使鋼的性能品質下降，同時也產生清理氧化層處理的過程，造成了大量人力物力的浪費，影響了鋼鐵材料生產的經濟效益。所以探究出添加稀土在鋼中的作用機理和存在形式，對實際生產生活中減少材料資金浪

3、費有重大的意義。本文采用增重法研究了添加稀土鑭對高碳合金工具鋼氧化的影響。試驗樣品為未添加稀土與添加了0.004%稀土鑭的高碳合金工具鋼，具體操作是在立式管式爐里通入氮氣保護后放入實驗準備的試樣加熱到指定溫度，到達指定溫度后按N:O=8:2通入氣體進行高溫氧化實驗，氧化溫度分別為900℃、1000℃、1100℃和1200℃，氧化時間分別為30min、180min和12h。分析比較高碳合金工具鋼的化學成分、加熱溫度、保溫時間等各個因素對高

4、碳合金工具鋼高溫氧化的影響，主要研究未添加稀土與添加了0.004%稀土鑭的高碳合金工具鋼的氧化動力學曲線規(guī)律。利用掃描電子顯微鏡觀察氧化后樣品的氧化膜形貌，通過觀察氧化膜表面與氧化層斷面的形貌，分析氧化層結構以及其分層情況。結果表明：在N:O=8:2氣氛下，氧化溫度為900℃、1000℃和1100℃時恒溫氧化動力學曲線均符合拋物線型規(guī)律，此時氧化膜具有保護性。氧化180min時添加稀土鑭的高碳合金工具鋼的氧化反應激活能比未添加稀土鑭的高

5、碳合金工具鋼提高了23%，同時其氧化速率常數降低了。當氧化溫度為1200℃時，前60min高碳合金工具鋼氧化動力學呈直線型，此時反應速率受到界面控制，稀土鑭的加入并沒有提高高碳合金工具鋼的抗高溫氧化性，然而氧化時間超過60min以后，高碳合金工具鋼氧化動力學遵循拋物線規(guī)律，氧化膜具有保護作用，這時反應速率受擴散控制。添加稀土鑭增加了氧化膜與高碳合金工具鋼基體之間的接觸面積，其氧化膜的粘附性更強，氧化層更加堅固。稀土鑭的加入細化了氧化膜的