鉄-クロム合金の高温酸化におけるブーレクアウェーメカニズムの解明

铁铬合金高温氧化中 Bourekaway 机理的阐明

基本信息

批准号：
10750522
负责人：
佐伯功
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750522/
关键词：
高温酸化ブレークアウェー応力

项目摘要

平成11年度は平成10年度の検討課題を含め、2軸応力下におけるFe-Cr合金の高温酸化速度の測定と酸化物の性質評価について研究を行った。具体的には、外部応力がマイクロクラックの発生原因である酸化物の成長応力と拮抗する場合マイクロクラックの生成が抑制され,酸化物中のCr含有量が多くなるか否かを次の様な酸化物の性質を評価することにより検討した。その結果次のことが明らかになった。1.Fe-16Cr鋼に応力を印加せず1173Kで高温酸化すると、酸素雰囲気の場合、ブレークアウェー現象は保護性酸化物皮膜の厚さが約1ミクロンに達した時点で発生する。これは、酸化物皮膜蓄積した成長応力が限界値を超え、機械的に破壊する事を示唆している。また、酸化雰囲気に水蒸気が含まれると保護性酸化物の成長挙動、皮膜の組成は酸素雰囲気の場合と同様であるが、ブレークアウェー現象が起こる際の酸化物皮膜の厚さは減少した。2.引張応力下で高温酸化を行うと、応力の増加とともにブレークアウェーが発生する限界皮膜厚さが増加し、4メガパスカル以上の応力で減少する。これは、ブレークアウェー現象発生に対して酸化物皮膜中に発生する圧縮応力が影響し、4メガパスカルの応力によるFe-16Cr鋼の1173Kにおけるクリープ伸び速度が皮膜中の生成応力増加速度と釣り合うことを意味している。また酸化物皮膜の組成は応力の増加とともにクロムリッチになり、4メガパスカル以上の応力では鉄を多く含む酸化物皮膜が生成する。応力のない場合には皮膜は微視的な破壊と修復を繰り返しながら成長し、約4メガパスカルの応力では破壊を起こさずにクロム酸化物が生成し、さらに高い応力下では緻密な保護性酸化物が生成しないことがわかった。

在1999年，我们对在双轴压力下的高温氧化速率进行测量进行了研究，并评估氧化物的性质，包括1998年讨论的问题，具体，当外部压力拮抗氧化物的生长压力时，氧化物的生长压力是通过估计的氧化物的增长，这是伊斯克的形成，以及对微批量的构成，还是对氧化物的形成，或者是对氧化物的形成，是否是对氧化物的形成，是否是对氧化物的形成，或者是对氧化物的研究，或者是对氧化物的形成，或者是对氧化物的构成，是否是对氧化物的研究，或者是对氧化物的构成，是否是对氧化物的构成，是否是对氧化物的形成，或者是对氧化物的形成，是否是对氧化物的形成，是否是对氧化物的研究。氧化物的特性如下。结果揭示了以下内容：1。当Fe-16Cr钢在1173K处氧化而不施加任何压力时，当保护性氧化物膜的厚度达到氧气气氛的情况下，破裂现象就会发生。这表明在氧化物膜中累积的生长应力超过了极限并机械分解。此外，当水蒸气含有氧化大气中时，保护性氧化物的生长行为和膜的组成与氧气大气中相同，但是当发生破裂现象的氧化物膜的厚度减少了。 2。当在拉伸应力下进行高温氧化时，裂开的限制膜厚度会随着压力的增加而增加，并且随着4兆帕或更多的应力而减少。这意味着氧化物膜中产生的压缩应力会影响破裂现象的发生，并且由于4兆帕的应力，蠕变伸长率在1173K的Fe-16Cr钢中与膜产生的应力的增加平衡。此外，氧化物膜的组成变得富含压力，在4兆帕或更多的应力下，形成了含有大量铁的氧化物膜。发现在没有压力的情况下，膜通过反复的微观裂缝和修复反复生长，并且在约4兆帕的应力下，形成氧化铬不会破裂，在更高的压力下，没有形成密集的保护性氧化物。