氧化工艺对Q355B钢氧化铁皮特征和力学性能的影响

作     者：王瑞章 郭云侠 江雁 王萍 杨凯 郭爱民 黄贞益 WANG Ruizhang;GUO Yunxia;JIANG Yan;WANG Ping;YANG Kai;GUO Aimin;HUANG Zhenyi

作者机构：南京钢铁股份有限公司中棒厂江苏南京211500 南京泉峰汽车精密技术股份有限公司项目部江苏南京211111 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243000 

出 版 物：《安徽工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Anhui University of Technology（Natural Science）)

年 卷 期：2022年第39卷第2期

页      面：132-139页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：安徽省高校自然科学基金项目(KJ2019ZD07)。 

主　　题：氧化工艺 氧化铁皮 氧化增重 氧化铁皮厚度 力学性能 Q355B钢 

摘      要：采用三因素三水平正交试验方案对Q355B钢在不同氧气含量(5%,10%和21%,体积分数)的干燥气氛中进行不同温度(1 100,1 150,1 200℃)和时间(180,240,300 min)的高温氧化试验,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪对Q355B钢表面形成的氧化铁皮特征和力学性能进行研究。结果表明:不同高温氧化工艺下,Q355B钢表面生成的氧化铁皮均由FeO,Fe3O4和Fe2O3等物相构成,温度、时间和氧气含量对各相含量的影响复杂;可用多元线性回归方程表征氧化增重和氧化铁皮厚度与温度、时间和氧气含量之间的关系,温度、时间和氧气含量对平均氧化增重和平均氧化铁皮厚度影响的强弱顺序为温度时间氧气含量,温度和时间对氧化增重和氧化铁皮厚度的影响显著且呈正相关,氧气含量对氧化增重和氧化铁皮厚度的影响不如温度和时间显著;氧化铁皮具有疏松、致密和分层等特征,在纳米压痕试验过程中发生塑性变形并在加载和卸载曲线上分别出现突进和突退现象,预设压入深度越大,突进和突退现象越明显。