近年来，绿色低碳发展是钢铁行业研究者们的关注重点。针对奥氏体耐热钢节镍问题，广东省科学院新材料研究所复合材料研究中心先进钢铁材料团队的刘天龙高级工程师和骆智超副研究员采用高强高抗氧化和低成本的合金设计思路，研发出了原位颗粒强化高锰节镍奥氏体耐热钢，使得高锰奥氏体耐热钢的抗氧化性能得到极大提升，打破了传统对高锰奥氏体耐热钢不耐氧化的认识。
研究结果表明，引入第二相颗粒后，通过细化晶粒增加了Cr元素的扩散通道，提高了Cr元素在晶界和相界的扩散速率，降低了形成Cr2O3保护膜的临界Cr含量，从而维持了Cr2O3氧化膜的保护性，使高锰奥氏体耐热钢的抗氧化性获得极大提升。与此同时，第二相颗粒的选择性氧化改变了氧化膜的组成结构，使得氧化膜具备更强的附着力和抗剥落能力，是保证颗粒强化高锰节镍奥氏体耐热钢具有高抗氧化性的重要因素之一。
图1 第二相颗粒强化高锰奥氏体耐热钢及基体钢的微观组织结构
图2 抗氧化性能与氧化机制示意图
图3 不同氧化时间下氧化膜组织结构的TEM精细表征
该研究成果发表于Corrosion Science期刊（国际腐蚀领域TOP期刊，IF=8.3）。研究得到国家自然科学基金青年基金项目（52001072）、国家重点研发计划项目（2022YF3700404）、广东省科学院先进钢铁与复合材料粤港联合实验室项目（2022GDASZH-2022010202）等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111054
供稿：省科学院新材料所
撰稿：刘天龙
审稿：董军 郑开宏 谌湘纬 王昊
校稿：徐超 肖捷 章震 黄巧纯
附件下载：
