低合金钢外部氧化层

多级结构抗氧化

这种氧化层在高温下形成了Fe₂O₃与Fe₃O₄共存的独特多级结构，且内孔周围也分布有Fe₂O₃，为理解低合金钢的抗氧化机制提供了新依据。

Zhu, Lisong · Zhiyang, Wang · Daiyan, Zhao · Muyuan, Zhou · Nancarrow, Mitchell J.B. · Smillie, Lachlan A. · Moon, Suk Chun · Liu, Hongqiang · Ma, Cheng · Han, Jian · Jiang, Zhengyi

Scripta Materialia 2026

技术优势

揭示孔洞周围Fe₂O₃

Fe₂O₃不仅存在于表层，还出现在由Fe₃O₄相变应力产生的内部孔洞周围，说明氧化过程与力学效应有关。

多尺度形貌共存

Fe₂O₃呈现亚微米结构、孔边缘超细纳米晶和沿特定晶面的板条状片晶，这种多尺度形貌可能影响氧化层的致密性和保护性。

发现共格尖晶石氧化物

在富Mn区域识别出与Fe₃O₄晶格共格的尖晶石型氧化物Mn(FeO₂)₂，这种共格关系可能对局部氧化行为有影响。

应用场景

• 高温结构钢：用于理解氧化层微观结构，指导设计更耐高温氧化的钢材。
• 航空发动机材料：揭示氧化层中相变应力与孔洞形成的关系，有助于评估航空材料在高温下的退化机制。
• 高温氧化防护：阐明Fe₂O₃和Mn(FeO₂)₂的分布与形貌，为开发耐氧化涂层提供微观依据。