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导电性提高约2倍的新合金42crmo圆钢

作者: 发布于:2019/9/11 23:27:50 点击量:

42crmo圆钢在工作环境中可形成致密的Cr2O3氧化层,因此在其拥有固有的良好导电性的同时,还具有突出的抗氧化性。虽然连接体的抗氧化性还可以通过形成Al2O3氧化层得到,但Al2O3在42crmo圆钢工作温度下无导电性,因此在高温下电阻较小的Cr2O3氧化层合金适宜于SOFC连接体金属材料。

随着SOFC研发工作的不断深入,对连接体金属材料提出了更高的要求——进一步提高抗氧化性和降低金属材料产生的Cr蒸发量以减轻对发电元件性能的影响。42crmo圆钢厂家以42crmo圆钢为基础,通过添加合金元素和优化成分,实现了由尖晶石层和氧化铬层组成的具有导电性的氧化膜薄膜化、致密化的合金设计,开发了抗氧化性、导电性提高约2倍的新合金42crmo圆钢。

当42crmo圆钢在氧化气氛中进行热处理后,工件表面形成双层结构的氧化层,表层是(Mn,Cr)3O4氧化层,内层(基体)是Cr2O3氧化层。抗氧化能力取决于Cr2O3氧化层,但其含有的Cr元素的蒸发会导致发电元件性能恶化,虽然(Mn,Cr)3O4氧化层对Cr蒸发会产生一定的抑制作用,但(Mn,Cr)3O4的氧化速度过快使得保护效果有限。

针对上述问题,在合金设计上采取了如下措施。

(1)提高抗氧化性:减少Mn含量,降低(Mn,Cr)3O4的氧化速度;

(2)抑制Cr的蒸发:添加Cu,Cu扩散到(Mn,Cr)3O4氧化层中,使(Mn,Cr)3O4氧化层致密化。

由于采取了上述的成分设计措施,使42crmo圆钢比普通42crmo圆钢具有更好的抗氧化性,减少了Cr的蒸发量。


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