铝元素对310S不锈钢管力学性能和抗氧化性能的影响

当310S不锈钢管中加入Al元素以后，对两方面的性能有比较大的影响，首先是310S不锈钢管的力学性能，Al元素和Ni-Fe-Cr合金中的Ni元素形成共格强化的Ni3Al金属间化合物。在室温下，晶界强化、固溶强化作用比较显著，特别是晶界的强化作用，室温下更为显著。但是当310S不锈钢管的零件在高温下使用时，晶界和晶粒同时发生软化，但是由于晶粒的里面固溶了很多元素，合金化很高，一般情况下软化的比较慢。晶界就不一样了，晶界上有结晶时留下的缺陷，杂质原子，碳化物等等，温度升高以后，晶界上软化的非常快。主要是缺陷部位的原子受热面积大，杂质原子因为熔点低，已经融化了等。但是固溶在基体中的金属间化合物Ni3Al，在高温时还很稳定，能够很好的阻挡位错的运动。提高310S不锈钢管在高温下的屈服强度和抗拉强度。

关于抗氧化性能，加入Al元素。合金在高温下会在母体的表面形成一层比较致密的氧化膜。由于Cr元素的含量高，一般是Cr2O3膜和Al2O3膜混合物。当在高温下保持一段时间以后，Cr2O3膜会发生蒸发现象，由于Al2O3保护膜高温下更加稳定，最终形成了Al2O3保护膜。当然关于Al2O3保护膜，不是Al含量越高越好，保护膜特别厚的话就容易脱落。