曹光明， 高欣宇， 单文超， 潘 帅

(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室， 辽宁 沈阳 110819)

低温钢一般用来制造各种液化气体(例如LPG，LNG,液化乙烯、液氮等)的储运和生产设备.按照钢中有无镍元素，可分为无镍低温钢和含镍低温钢，其中含镍低温钢又称Ni系低温钢[1-5].Ni是Ni系低温钢中最主要的合金元素，Ni质量分数越高，其服役温度越低.Ni与铁的晶体结构相同，导致两者间的错配度小，因此Ni的直接强化作用较差.但Ni能够降低C原子的扩散激活能、提高其扩散系数，从而提高钢的强度[6].Ni系低温钢的发展和应用十分重要，但目前关于Ni系低温钢的研究主要集中在热处理过程中组织和低温韧性的演变，考虑其生产过程处于高温有氧条件下，钢材表面高温氧化现象不可避免，然而氧化所生成的氧化铁皮对产品的表面质量、使用性能影响重大，因此在Fe-Ni合金的高温氧化行为、机理等方面还有待进一步的研究.

钢的氧化速率主要由碳含量和合金元素控制.Ni元素对提高抗氧化性是有利的.加藤等[7]研究了Ni质量分数0～4.8%的钢材在900～1300 ℃干燥空气下的氧化行为，研究发现，Ni元素对抑制氧化有一定作用，即使Ni质量分数不足1%也会在氧化层中产生Ni富集，但Ni元素含量对铁氧化层的影响不大.Otsuka等[8]的结果表明，当Ni质量分数增加到12%以上时，Ni对氧化增重的影响尤为明显，单位面积氧化增重显著降低.800 ℃时干燥空气下进行氧化，Ni质量分数为12%的实验钢的氧化增重仅仅为Ni质量分数为6%的……