鋁元素對310S不銹鋼管力學性能和抗氧化性能的影響

當310S不銹鋼管中加入Al元素以后，對兩方面的性能有比較大的影響，首先是310S不銹鋼管的力學性能，Al元素和Ni-Fe-Cr合金中的Ni元素形成共格強化的Ni3Al金屬間化合物。在室溫下，晶界強化、固溶強化作用比較顯著，特別是晶界的強化作用，室溫下更為顯著。但是當310S不銹鋼管的零件在高溫下使用時，晶界和晶粒同時發生軟化，但是由于晶粒的里面固溶了很多元素，合金化很高，一般情況下軟化的比較慢。晶界就不一樣了，晶界上有結晶時留下的缺陷，雜質原子，碳化物等等，溫度升高以后，晶界上軟化的非常快。主要是缺陷部位的原子受熱面積大，雜質原子因為熔點低，已經融化了等。但是固溶在基體中的金屬間化合物Ni3Al，在高溫時還很穩定，能夠很好的阻擋位錯的運動。提高310S不銹鋼管在高溫下的屈服強度和抗拉強度。

關于抗氧化性能，加入Al元素。合金在高溫下會在母體的表面形成一層比較致密的氧化膜。由于Cr元素的含量高，一般是Cr2O3膜和Al2O3膜混合物。當在高溫下保持一段時間以后，Cr2O3膜會發生蒸發現象，由于Al2O3保護膜高溫下更加穩定，最終形成了Al2O3保護膜。當然關于Al2O3保護膜，不是Al含量越高越好，保護膜特別厚的話就容易脫落。