摘要铁基电热合金作为加热设备的电热元器件，具有电阻温度系数小，较好的耐热性 能，比重低，电阻系数比较大，抗高温氧化性能特别好，价格便宜等优点。这些优良 的性能使得广泛应用于机械制造、冶金、家用电器、建筑、石油工业和军事等领域。 本论文旨在探究 0Cr25Al5 合金在高温下的氧化行为。80936

本论文利用金相显微镜、全自动显微维氏硬度计，考察了在 780～900℃，每隔 20℃下退火 1、2。5 和 3 小时的不同热处理工艺对合金组织和硬度影响；利用增重法， 研究了 950、1050、1150℃下合金的抗氧化性能，分析了合金的氧化动力学曲线；通 过扫描电镜（SEM）、X 射线衍射仪（XRD）等手段，研究了氧化膜的形貌和相组成。 结果表明：合金最佳热处理工艺为 840℃×2。5 小时，晶粒尺寸均匀，第二相基 本溶解，合金的硬度为 255。37 HV0。5；合金在 950℃下属于完全抗氧化级，在 1050℃ 下属于抗氧化级；合金在 1150℃下保温 40 小时以上，由于 Cr2O3 的氧化挥发，导致 氧化膜出现空洞。在 XRD  的物相分析下，合金表面氧化膜主要由 TiO2、Al2O3  和FeCr2O4 组成。

毕业论文关键词：铁基电热合金；退火工艺；氧化动力学；高温氧化

Abstract Iron-based alloys are used as electrothermal components of heating apparatus, which have the excellent advantages of resistance temperature coefficient, good heat resistance, low specific gravity, large resistance coefficient, good resistance of high temperature oxidation, low cost and so on。 The excellent performance makes it used in machinery manufacturing, metallurgy, household appliances, construction, petroleum industry and military fields。 The oxidation behaviors of 0Cr25Al5 alloy is investigated at the temperature of 950℃, 1050℃ and 1150℃。

The effect of different heat treatment process including annealing for 1, 2。5 and 3 hourson microstructure and hardness of alloys was studied at 780 ~ 900℃ ，at intervals of 20 ℃，by using optical microscopy, automatic micro Vickers hardness。 By means of weight increase, the oxidation resistance of the alloy was studied , and the oxidation kinetics curve was drawn at 950,1050 and 1150 ℃。 The microstructure and phase composition of the oxide film were studied by means of scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffractometter (XRD)。

The results show that: the optimal heat treatment process is 840℃×2。5h，the average

grain size can be got , the second phase is soluble in matrix and the hardness of the alloy is up to 255。37 HV0。5。 Alloy belongs to the total  antioxidant level  at  the temperature  of 950 ℃, and belongs to antioxidant level at the temperature of 1050 ℃。 After heat preservation for over 40h at 1150℃, the cavities of oxide film were appeared resulting from the oxidation volatilization of Cr2O3。 The alloy surface oxide film is  mainly composed of TiO2, Al2O3 and FeCr2O4, by analysising with XRD。

Keywords: Iron-based electrothermal alloy, Annealing, Oxidation Kinetics, Oxidation Behaviors

目录

第一章绪论 1

1。1  电热合金概述 1

1。1。1  电热合金简介·1

1。1。2  电热合金的性能指标1

1。1。3  电热合金的分类2

1。1。4  电热合金的力学性能3

1。1。5  电热合金的抗氧化性能·4

1。1。6  电热合金在国民经济中的作用 ·4

1。2  铁铬铝电热合金 ·4

1。2。1 Fe-Cr-Al 系电热合金简介·4

1。2。2  铁铬铝合金的性能5

1。3  铁基电热合金发展及研究状况 ·6

1。3。1 电热合金的发展状况 6

1。3。2  铁铬铝合金研究现状7