304不銹鋼管具有良好的機械性能、耐腐蝕性能。從它的功能可以看出，它適用于許多領(lǐng)域，而且耐高溫性也很強。然而，當(dāng)使用溫度高于450℃時，鋼管表面會呈現(xiàn)淡黃色。那么，304不銹鋼管表面高溫變色的原理和影響因素是什么?

一、304不銹鋼管高溫變色的原理

不銹鋼焊管表面氧化膜實際上是一種五色透明膜，其顏色變化受光干涉原理的影響。在光干涉中，顏色的出現(xiàn)主要是由表面氧化膜厚度的變化引起的。即當(dāng)白光經(jīng)過某一厚度的氧化膜，使其間某一波長的光波振蕩加強，氧化膜就呈現(xiàn)出該波長下所對應(yīng)光的色彩;當(dāng)白光經(jīng)過另一厚度的氧化膜，使另一波長的光振蕩加強，氧化膜就顯示出另一種色彩。因此，304不銹鋼管的抗氧化性是解決其高溫變色的有效方法。

二、304不銹鋼管高溫變色的影響因素及解決辦法

而影響不銹鋼耐氧化性能的因素主要有化學(xué)元素影響、氧化膜影響、表面粗糙度影響。

1、化學(xué)元素

首先是化學(xué)元素方面，304不銹鋼管含碳量低，在高溫環(huán)境中，碳原子在氧化過程中容易擴散到不銹鋼基體中，因此304不銹鋼管的氧化過程也伴隨著滲碳過程。因此，可以選擇鉻、硅和鎳含量不同的鋼進行高溫循環(huán)試驗。試驗結(jié)束后，測量各種鋼中碳含量的增加比例，并根據(jù)滲碳量判斷材料的氧化程度。

而為深入驗證硅元素對不銹鋼耐滲碳性能的影響，在310S不銹鋼中只對硅元素占比做出調(diào)整，隨后再做高溫循環(huán)試驗。最后的試驗結(jié)果表明出鉻元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)提升至22%之上或提高硅元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2%時，不銹鋼板的耐高溫氧化性能有了顯著提高。

2、氧化膜影響

再來看下氧化膜對不銹鋼板耐氧化性能的影響。不銹鋼板面的堅韌氧化膜可以阻止氧化劑侵入不銹鋼基本，即阻止氧化繼續(xù)產(chǎn)生，而疏松氧化膜則會使得氧化膜繼續(xù)加厚。在連續(xù)生產(chǎn)線中以連續(xù)酸洗方法對不銹鋼板面做強制氧化操作，以便增強不銹鋼板面的氧化膜致密程度。

3、表面粗糙度影響

304不銹鋼管在高溫環(huán)境下的氧化，使表面氧化膜增厚。這種情況與材料本身的抗氧化性和材料的吸熱能力直接相關(guān)。表面粗糙度和表面抗色度會影響管道單位面積的吸熱量，并影響變色程度。

實踐表明，當(dāng)薄壁不銹鋼管的表面粗糙度小于0.022μm以下時，其吸熱能力顯著降低，鋼管不會進一步氧化，在高溫環(huán)境下氧化膜厚度基本不變，變色程度也很輕微。

以上就是304不銹鋼管表面高溫變色的原理和影響因素內(nèi)容了，304不銹鋼管高溫變色是因為受光干涉原理，其主要是由表面氧化膜厚度的變化引起的。而影響高溫變色的因素有化學(xué)元素碳、氧化膜、表面粗糙度。因此，把鋼管的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到22%以上或硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到2%以上;在生產(chǎn)過程中采取連續(xù)酸洗的方法對304不銹鋼管進行強制氧化以及提高不銹鋼管材的表面粗糙度，這是解決304不銹鋼管高溫變色的有效方法。m.keyaxue.com