不銹鋼高溫變色產(chǎn)生原因是什么？無(wú)錫浩興來(lái)解答

 不銹鋼表面的氧化膜是五色透明膜，其色澤可由光干涉原理來(lái)解釋。當平行光照射到氧

化膜表面時(shí)，一部分光線(xiàn)在氧化膜上表面發(fā)生鏡面反射的同時(shí)也發(fā)生折射,進(jìn)入氧化膜，再從下表面反射回來(lái)；同理另一部分光線(xiàn)也發(fā)生上述反射與折射現象。光線(xiàn)的鏡面反射光與光繡折射進(jìn)入氧化膜內再從下表面反射回的光共同形成干涉光。當兩者正好是'波峰與波峰或波谷與波谷相重義時(shí)，光'波振動(dòng)増強；相反，當兩者是波峰與波谷相重時(shí)，光波振動(dòng)減弱。白光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的復合光，當其產(chǎn)生上述干涉后，究竟何種顏色的光波被加強，主要取決于氧化膜的厚度。

   即當白光通過(guò)某一厚度的氧化膜，使其中某一波長(cháng)的光波振動(dòng)加強，氧化膜就呈現出該波長(cháng)下所對應光的顏色；當白光通過(guò)另一厚度的氧化膜，使另一波長(cháng)的光振動(dòng)加強，氧化膜就顯示出另一種顏色。

  由上述的變色原理分析可知，變色根本原因是不銹鋼表面發(fā)生氧化，導致鈍化膜(氧化

膜)厚度發(fā)生變化而引起的干涉色。故如何提高材料耐氧化性能是解決不銹鋼高溫變色的根本措施。

 (1)化學(xué)元素影響

   不銹鋼含碳量低，在高溫環(huán)境中碳原子易在氧化過(guò)程中擴散到不銹鋼基體中，故不銹鋼

的氧化過(guò)程伴隨著(zhù)滲碳過(guò)程，試驗選擇銘、硅、鐐等含量不同的鋼種進(jìn)行高溫循環(huán)試驗。試驗結束后測量各鋼種的碳含量増加比例，以滲碳量判斷不銹鋼氧化程度。

為進(jìn)一步驗證硅元素對耐滲碳性的影響，在SUS310S鋼種中只對硅元素進(jìn)行調整，然后進(jìn)行高溫循環(huán)試驗。

（2） 氧化膜影響

  不銹鋼致密的氧化膜能防止氧化劑侵入不銹鋼亞表層而阻止氧化繼續發(fā)生，反之疏松的氧化膜將導致繼續氧化加厚，在連續生產(chǎn)線(xiàn)中通過(guò)連續酸洗方式對不銹鋼表面迸行強制氧化，從而提高不銹鋼表面氧化膜致密程度。對酸液濃度迸行相關(guān)調節后的產(chǎn)品迸行耐高溫氧化效果、氧化膜厚以及氧化膜化學(xué)構成度迸行相關(guān)測試   

  過(guò)酸液濃度的調整，對氧化膜成分構成、氧化膜厚度均無(wú)明顯影響。在較高溫度環(huán)境下使用仍然被加深氧化，出現變色現象。

（3） 不銹鋼表面粗橫度影響

  高溫環(huán)境下不銹鋼表面氧化導致表面氧化膜增厚。此現象與材料本身的耐氧化性及材質(zhì)吸熱能力都有直接關(guān)系，不銹鋼表面粗橫度、表面反色度等影響單位面積的吸熱量而造成不銹鋼變色程度，為驗證二者對不銹鋼變色的影響程度，取不同表面狀態(tài)樣板進(jìn)行45or烘烤，試驗表明當表面粗糙度降到0. 022卩m以下的BA表面，材料吸熱能力大幅度降低，不銹鋼未進(jìn)一步氧化。當氧化膜厚度基本維持原厚度，變色程度輕微。反之氧化膜厚度増加明顯,變色嚴重。

  2、分析和討論

 （1） 不銹鋼中銘、硅元素含量的提高能明顯増強不銹鋼抗氧化性能，當銘質(zhì)量分數提高到22%或硅質(zhì)量分數提高到2%以上能有效抑制高溫氧化變色現象的發(fā)生。

 （2） 在一定范圍內調節連續酸洗酒濃度，不能使不銹鋼表面的鈍化膜的厚度、成分構成、致密程度等發(fā)生改變，因而也不能防止不銹鋼高溫氧化變色現象的發(fā)生。

 （3） 不銹鋼表面粗糙度和反色度也是影響高溫氧化變色的重要因素，試驗表明當表面粗糙度在0.022卩m以下的產(chǎn)品在450tJ下烘烤而不會(huì )發(fā)生變色。

 （4） 通過(guò)控制軋機最終道次工作輻、平整輻等的表面粗糙度，將不銹鋼產(chǎn)品表面粗糙度控制在0.022pm左右，且通過(guò)光亮退火保證其表面反色度，能有效降低不銹鋼高溫變色程度。

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