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摘要
为了明确高锰高铝钢在高温下氧化的动力学规律，采用恒温氧化法研究了高锰高铝钢在干燥空气中温度处于900～1300℃的氧化行为，利用XRD、SEM+EDS对氧化皮横截面和表面的的物相及形貌结构进行了分析，并利用FactSage软件对样品在不同氧分压和不同氧化温度下生成的物相进行了计算。结果表明，温度为900～1300℃时，高锰高铝钢氧化均遵循抛物线规律。温度小于1100℃时，氧化反应活化能为128.04 kJ/mol，高锰高铝钢氧化皮外层为富锰氧化物，中间层为锰铁氧化物，内层主要是锰铁氧化物还有少量氧化铝。中间层和内层中存在大量的气孔，中间层靠外侧的气孔为束条状气孔，靠内侧为无规则大圆形气孔，内层的气孔多为均匀分布的小尺寸气孔。温度大于1200℃时，氧化反应活化能为212.84 kJ/mol，高锰高铝钢氧化皮有三层，但成分与温度小于1100℃时的氧化结果差异较大，外层为锰铁氧化物，中间层为富锰氧化物，内层以锰铁氧化物为主还均匀分布有少量Al_(2)O_(3)颗粒。高锰高铝钢氧化皮的致密性、连续完整性均优于温度小于1100℃时氧化皮，对氧化过程的阻碍作用明显强于温度小于1100℃时的氧化皮。两温度段的氧化限制性环节在温度小于1100℃时为金属离子的扩散，而在温度大于1200℃时为氧离子的扩散。高锰高铝钢金属基体在氧化过程中，温度小于1100℃时会形成无规则的楔形沿晶氧化物，而在温度大于1200℃时会产生颗粒状锰铁复合氧化物及少量AlN。
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单位首钢集团有限公司; 武汉科技大学
