金属技术监督讲座资料(5)

金属的氧化发展速度与温度、时间、气体介质成分、压力、流速、钢材化学成分、形成的氧化膜的强度等因素有关。通常认为：温度愈高，时间愈长，气体介质中氧的分压愈高，流速愈大，则

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金属的氧化发展速度愈大。钢中加入Cr、Al、Si等元素，生成的氧化膜致密而牢固，可以使钢材的抗氧化性提高。

对火力发电厂用钢来讲，氧化现象首先是铁元素的氧化。碳钢在570℃以下，生成氧化膜是由Fe2O3及Fe3O4组成，Fe2O3和Fe3O4都比较致密，空隙少，因而可以保护钢以免进一步氧化。当超过570℃时，碳钢的氧化膜由Fe2O3＋Fe3O4＋FeO（FeO在最内层）三层组成，其厚度比为1：10：100，即氧化膜主要由FeO组成，FeO是不致密的，因此破坏了整个氧化膜的强度，这样，氧化过程得以继续不断地进行下去。

氧化过程中，氧向金属内部扩散首先是沿着晶界进行的，例如对珠光体钢，氧就通过铁素体晶界向里扩散。由于这样的原因，我们在检查主蒸汽管道表面时，常常可以在多相镜下看到深度为一个晶粒大小的沿晶氧化裂纹。对管道来讲，这样的小裂纹并不影响其安全运行。

但是对高参数的高温用钢如高温管道必须考虑钢材的抗氧化性，否则会因氧化而受到破坏。 钢的抗氧化性级别见表7-20。

表7-20 钢的抗氧化腐蚀级别

（2）钢的脱碳。锅炉受热面管子或高温蒸汽管道的金属在运行中也会发生脱碳现象。当过器与烟气接触，而烟气中又含有大量的氧气时，就会使炉管表面产生脱碳。

当处于氧化气氛中，钢管是否会发生脱碳，就需视氧化和脱碳的反应速度而定，只有当脱碳反应速度大于氧化反应速度时，钢管才会产生脱碳现象。