不锈钢的耐热性及耐氧化性

　　不锈钢的耐腐蚀性优越是其基本特性，耐热钢的JIs标准中也将不锈钢列人其中，因为它也是优秀的耐热材料。与其他材料如塑料、铝和铜相比，在耐氧化性和高温强度方面，都是优越的。作为耐热钢，要考虑其耐氧化性和耐热性(高温强度、蠕变、疲劳等)。从不锈钢标准中可见，为了提高代表型钢种sLJS304(18Cr一8Ni)的耐氧化性，添加Si成为SUS302B(18Cr一8Ni—Si)；为了提高其耐热性，增加Cr、Ni，成为SLlS309S(22Cr—12Nj)，或是成为sIiS310S(25cr一20Ni)。近年来，在铁素体系列不锈钢中，也开发了许多既具备耐氧化性又具备耐热性的特殊钢种，从而扩大了材料的选择余地。

　　所谓金属氧化，即反应生成物(氧化物)覆盖于金属表面。一种形式是氧通过氧化物到达金属和氧化物的分界面和金属进行反应；另一种形式是金属离子通过氧化物，到达氧化物表面与氧离子相结合生成氧化物。在铁表面形成的氧化皮，从外层起依次是Fe3o3、Fe2o4和FeO三层。如果在铁中添加cr则在FeO和金属之间形成第4层——FeO·cr203。当cr量增加时，则在金属晶界面上出现Cr2o3。

　　所谓金属耐氧化性优越与否，即指金属离子通过氧化物时的难易程度。从对氧化物的自身扩散系数(cm2／s(1000℃))：FeO为9×10-8，Cr3o3为3×10-14。A12o03为3×10-17，Sr2o3为3×10-18自身扩散系数值越小，则金属离子就越不容易通过其氧化物，即认为它是耐氧化性优越的金属。所以，铬的氧化物(Cr20，)比铁的氧化物Feo的金属离子的自身扩散系数小，所以不锈钢的耐氧化性优越。还有Al或si都是提高耐氧化性的有效元素。其他的如Y(钇)，La(镧)等稀土元素亦有效。在汽车排气系统的排气净化装置上，所使用的触媒载体用材料箔片，就是以20r一5Al钢为基体添加稀土类元素后而开发的以耐氧化性为主的材料。
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