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鋼的化學成分也對變形后的氧化層狀態有巨大影響,人們都知
道,添加少量與氧有高親和力的化學元素,如Y、Ce、Hf和Si等,
會對促進形成更能抵抗外加力的氧化層非常有效。活性元素以其本
身或作為氧化物彌散體發生作用。人們提出各種理論說明活性元素
的作用,包括增大氧化層塑性,改變氧化物生長過程,在界面處增
強化學黏結和使可促進黏著的氧化物深入金屬基質內。
有人建議把硫分離到氧化物—金屬接觸面上,以減小氧化層的
黏著,而且活性元素的作用是除去合金中的硫,從而提高其固有的
強烈吸附。其他作者提出,活性元素隔斷在氧化層—金屬界面上保
持擴散生長的位置,如界面間的位錯,從而改變了氧化層的成長機
理和黏著力。
沒有哪一個人的理論能令人滿意地解釋所有已報道的實驗觀察
現象,理解“氧化層或氧化層—金屬界面”系統,對于金屬成形,
特別是熱軋和除鱗操作中精確描述氧化層的特性是至關重要的。有
人綜合運用熱拉伸測量和有限元素模型的方法研究這項工作,這是
金屬成形中定量描述氧化層斷裂特性的一種方法。在適當的操作條
件下,這要求綜合試驗,以計算機模型闡明測試結果的實驗,并在
軋制操作中實際深入了解預測的實際效果。該方法已達到了比較好
的技術水平,因此它也能表示液壓和機械除鱗,包括多層氧化皮的
除鱗。
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