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表面膜本身的特性是鈍化的充分條件。氧化膜的結(jié)構(gòu)必須是致密的,且具有較高的穩(wěn)定性,氧化膜與金屬的熱膨脹系數(shù)相差又不能太大,使 氧化膜在溫度變化時(shí)不致于剝落下來。例如,鉬的氧化物 MoO3 膜在溫度超過520℃時(shí)就開始揮發(fā);鎢的氧化物 WO3 膜較脆,容易破裂,這些氧化膜也不具備保護(hù)性的條件。而鉻、鋁等金屬,不僅氧化膜具有連續(xù)的致密結(jié)構(gòu),而且 氧化物具有較高的穩(wěn)定性。利用鉻的這種優(yōu)良抗氧化性能而制成不銹鋼(鋼鐵 中含鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過 12%),其原因也就在于此。 金屬的鈍化對(duì)金屬材料的制造、加工和選用具有重要的意義。例如,鋼鐵在 570℃以下經(jīng)發(fā)黑處理所形成的氧化膜 Fe3O4 能減緩氧原子深入鋼鐵內(nèi)部,而使鋼鐵受到一定的保護(hù)作用;但當(dāng)溫度高于 570℃時(shí),鐵的氧化膜中 增加了結(jié)構(gòu)較疏松的 FeO,所以鋼鐵一般對(duì)高溫抗氧化能力較差。如果在鋼 中加入鉻、鋁和硅等,由于它們能生成具有鈍化作用的氧化膜,有效地減慢 了高溫下鋼的氧化,一種稱為耐熱鋼的材料就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)制造的。 |