低碳鋼濕氮氣法氧化工藝及膜層性能研究.pdf

1、鋼鐵防銹是一項重要的材料保護工作。常規(guī)的高溫堿液處理、磷化等防銹處理工藝存在著環(huán)境污染等問題。研究和開發(fā)環(huán)保型鋼鐵防銹方法是具有重要經(jīng)濟價值和社會價值的工作。 本文研究低碳鋼在高溫濕氮氣中處理生成防銹轉(zhuǎn)化膜的工藝技術(shù)及科學(xué)規(guī)律。這種氧化處理非常經(jīng)濟且完全沒有污染。通過正交試驗，研究了處理溫度、氮氣加濕水溫、反應(yīng)時間、氣體流量對氧化膜生成速度及保護性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)對氧化膜生長影響最大的因素是反應(yīng)溫度。通過對不同溫度下樣品的性能

2、檢測，作出了溫度、膜厚及機械性能的關(guān)系圖，得到了最佳的工藝技術(shù)條件，即氮氣加濕水溫為80℃、氣體流速為25ml/min，反應(yīng)溫度為560-575℃，處理時間為10min。 根據(jù)試樣單位面積質(zhì)量增重與反應(yīng)時間的拋物線關(guān)系，推導(dǎo)出了反應(yīng)速率與絕對溫度之間關(guān)系式。只要知道樣品處理的絕對溫度，即可求出該處理溫度下的氧化速率常數(shù)。另外，還求得了一定條件下的擴散勢壘。 熱重(TG)實驗結(jié)果表明，碳鋼試樣在濕氮氣中隨溫度升高質(zhì)量增加，