Oxidationsstalen

Oxidationsstalen are proefmonsters van metaal of legeringen die gedurende een gecontroleerde oxidatie-omgeving worden blootgesteld om oxidatiegedrag bij hoge temperatuur te bestuderen. Het doel is om de weerstand tegen oxidevorming en de stabiliteit van een beschermende oxidelaag te evalueren, wat van belang is voor toepassingen in warmte-intense omstandigheden.

In praktijk worden oxidationsstalen voorbereid en gewogen, waarna ze in ovens of furnaces worden geplaatst met een oxiderende atmosfeer, bijvoorbeeld lucht of zuurstofrijke gasmengsels, vaak bij temperaturen variërend van enkele honderden tot duizend graden Celsius. Gedurende de proef wordt de massa toename door oxidevorming geregistreerd, meestal door periodiek wegen. Naast gewichtstoename worden ook microstructuur en dikte van de oxidelaag onderzocht met technieken zoals microscopie en röntgenanalyse. Soms wordt thermogravimetrische analyse (TGA) ingezet om de massa-veranderingen continu te volgen.

Interpretatie van de resultaten omvat meestal de groeiprima van de oxidelaag. Bij beschermende oxiden geldt vaak een parabolische groeiregel, wat wijst op doorvoer van een dun, adherent oxide die de onderliggende將laag beschermt. Bij niet-protectieve oxiden kan de groei sneller verlopen en kan de oxide droogvallen of afschalen.

Toepassingen van oxidationsstalen liggen in de ontwikkeling en kwaliteitscontrole van materialen die aan hoge temperaturen worden blootgesteld, zoals roestvast staal, hoogtemperatuurlegeringen en coatings. Ze leveren inzichten op in materiaaleigenschappen zoals adhesie van oxiden, spallingrisico en de lange-termijn oxidatiebestendigheid.