不锈钢板表面高温变色的原理与影响因素

不锈钢板表面的氧化膜实际上是无色透明膜。其颜色变化受光干涉原理的影响。光干涉中出现的颜色主要是由不锈钢板表面氧化膜的厚度变化引起的。因此，不锈钢板的抗氧化性是解决不锈钢在高温下变色的最有效方法。

不锈钢板表面

影响不锈钢抗氧化性的主要因素是化学元素、氧化膜和表面粗糙度。

首先，就化学元素而言，不锈钢的碳含量较低。在高温环境中，碳原子在氧化过程中容易扩散到不锈钢基体中。因此，不锈钢板的氧化过程也伴随着渗碳过程。选择铬、硅和镍含量不同的不锈钢模型进行高温循环试验。试验后，测量每种不锈钢中碳含量的增加比例，通过渗碳量判断不锈钢材料的氧化程度。

为了进一步验证硅对不锈钢抗渗碳性能的影响，仅调整310S不锈钢中硅的比例，然后进行高温循环试验。最终试验结果表明，当铬的质量分数增加到22%或硅的质量分数提高到2%以上时，不锈钢板的耐高温氧化性能显著提高。

让我们看看下氧化膜对不锈钢板抗氧化性的影响。不锈钢板表面的坚韧氧化膜可以防止氧化剂侵入不锈钢基体，即防止氧化继续发生，而松散氧化膜将继续使氧化膜变厚。在连续生产线中，为了提高不锈钢板表面氧化膜的密度，通过连续酸洗法对不锈钢板表面进行氧化。

最后一个是不锈钢板表面粗糙度的影响。在高温环境下，不锈钢板表面的氧化会使表面氧化膜增厚。这种情况与材料本身的抗氧化性和材料的吸热能力直接相关。不锈钢的表面粗糙度和表面颜色反色度将影响不锈钢板单位面积的吸热，并影响不锈钢的变色程度。

实践表明，当BA不锈钢板表面粗糙度低于0.022μ时，当氧化膜厚度小于10μm时，不锈钢的吸热能力明显降低，不锈钢不会进一步氧化，高温环境下氧化膜厚度基本不变，并且变色程度也非常轻微。