1.Thành phần quy mô oxit
Ở nhiệt độ cao (thường trên 600–700 độ), Inconel 600 (Ni-15Cr-8Fe) tạo thành lớp oxit bề mặt chủ yếu bao gồm oxit crom (Cr₂O₃).
Crom có ái lực mạnh với oxy và ưu tiên oxy hóa để tạo thành lớp Cr₂O₃ dày đặc, liên tục.
Lớp Cr₂O₃ này hoạt động như một rào cản khuếch tán, hạn chế sự xâm nhập của oxy và sự khuếch tán ion kim loại ra bên ngoài.
2. Đặc điểm bám dính
Thang đo Cr₂O₃ hình thành trên Inconel 600 được biết đến với:
Tuân thủ tốt với nền kim loại bên dưới.
Độ bay hơi thấp và độ ổn định nhiệt cao trong điều kiện oxy hóa.
Tốc độ tăng trưởng chậm, góp phần bảo vệ-lâu dài.
Độ bám dính mạnh mẽ là do:
Liên kết hóa học giữa vảy Cr₂O₃ và bề mặt hợp kim.
Sự chênh lệch tương đối thấp về sự giãn nở nhiệt giữa chất nền oxit và niken- so với một số hợp kim-làm từ sắt.
Sự vắng mặt của cấu trúc oxy hóa bên trong hoặc cấu trúc oxit xốp có thể làm suy yếu độ bám dính.
3.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bám dính oxit
Mặc dù thang oxit của Inconel 600 thường bám dính nhưng một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ bám dính và tính toàn vẹn của nó:
Temperature and Time: At very high temperatures (e.g., >1000–1100 độ ) trong thời gian dài, cặn có thể dày lên, phát triển ứng suất nhiệt và dễ bị vỡ khi làm mát.
Chu kỳ nhiệt: Việc gia nhiệt và làm mát lặp đi lặp lại có thể gây ra ứng suất nhiệt ở bề mặt tiếp xúc oxit-kim loại, có khả năng gây nứt hoặc vỡ, đặc biệt nếu lớp cặn trở nên dày.
Môi trường: Trong quá trình oxy hóa thuần túy, độ bám dính thường tốt. Trong môi trường có chứa lưu huỳnh, cacbon hoặc halogen (ví dụ: clo), lớp oxit có thể bị biến đổi hoặc bị tấn công, làm giảm tính chất bảo vệ và độ bám dính của nó.
Điều kiện bề mặt: Việc hoàn thiện bề mặt trước, nhiễm bẩn và gia công nguội có thể ảnh hưởng đến sự hình thành oxit ban đầu và độ bám dính sau đó.
4. Ý nghĩa thực tế
Độ bám dính mạnh mẽ của cân oxit trên Inconel 600 mang lại lợi ích cho các ứng dụng như:
bộ phận làm nóng-nhiệt độ cao và các bộ phận của lò
Ống trao đổi nhiệt trong môi trường oxy hóa, ăn mòn
Các bộ phận của lò phản ứng hạt nhân (trong đó khả năng chống oxy hóa và ăn mòn là rất quan trọng)
Nó cho phép vật liệu duy trì lớp oxit bảo vệ ngay cả khi tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ cao, giảm nhu cầu vệ sinh hoặc thay thế thường xuyên.
Tóm lại, Inconel 600 thể hiện khả năng bám dính vảy oxit mạnh do hình thành lớp Cr₂O₃ dày đặc, liên tục, mang lại khả năng chống oxy hóa-ở nhiệt độ cao tuyệt vời. Tuy nhiên, trong chu kỳ nhiệt độ cực cao hoặc trong môi trường khắc nghiệt, một số mức độ bong tróc hoặc suy thoái quy mô vẫn có thể xảy ra.
