取向硅钢涂层附着性与玻璃层质量关系研究

取向硅钢涂层附着力是衡量产品表面质量和应用性的重要指标,附着性不良会造成产品合格率和应用性降低。本文以不同附着性取向硅钢成品板为研究对象,通过扫面电子显微镜、EDS能谱分析等手段对表面层典型物相及结构特征进行观测并分析其影响因素,为改善涂层附着性提供理论依据。结果表明,附着性与玻璃层结构具有对应性,高附着性样品表面层主要由总厚度约为3μm的连续层状结构(绝缘层、玻璃层)和0.5～4.0μm的颗粒状嵌入物组成,并具有均匀Mg带状分布,其连续分布、平整度较高的玻璃层以及细小均匀的基体内钉扎颗粒物有利于提高表面层附着性。     

取向硅钢表面涂层结构对其性能的影响

通过扫描电镜观察取向硅钢截面涂层结构,分析其对取向硅钢绝缘性能、附着性、铁损的影响。研究结果表明:取向硅钢底层的钉扎、硅酸镁涂层、磷酸盐涂层共同作用影响着取向硅钢的性能;取向硅钢底层质量差会导致其绝缘性能和磁性能差;底层钉扎对铁损影响较大,钉扎厚度为3μm时,取向硅钢的铁损低且附着性好;硅酸镁涂层越致密均匀,取向硅钢的附着性越优良;钢板的底层厚度与磷酸盐涂层厚度同时影响着取向硅钢的绝缘性能,在相同的底层厚度下,提高磷酸盐涂层的厚度有利于提高钢板的层间电阻。     

取向硅钢底层结构对表层附着性的影响

通过对附着性较好和附着性较差的取向硅钢的微观形貌和成分分布进行对比,研究了取向硅钢的底层结构对附着性的影响。结果表明:取向硅钢底层主要分为绝缘涂层和硅酸镁玻璃层(部分硅酸镁底层深入基体形成钉扎),硅酸镁玻璃层和磷酸盐绝缘涂层没有明显的过渡层以及相互融合的区域;取向硅钢附着力的主要来源应为硅酸镁底层与钢基之间的机械作用,附着性的好坏主要由硅酸镁底层的结构来决定;良好的附着性需要致密的硅酸镁底层并且搭配大颗粒的钉扎,钉扎分布的位置靠近硅酸镁底层,形成"半岛状"钉扎。底层中镁铝尖晶石应分布在钉扎中。     

取向硅钢服役过程中绝缘涂层劣化规律与评价

 为了提高电力变压器运行维护效率,跟踪分析了服役时间为0～35年的主变压器、厂用变压器、配电变压器中取向硅钢绝缘涂层性能及微观形貌特征,并模拟变压器油环境（不同硫质量分数、酸浓度、温度、纸板等）开展了硅钢涂层加速劣化试验,对绝缘涂层的服役性能进行评价。随着变压器运行时间延长,铁芯中硅钢涂层绝缘电阻及附着性逐步下降,涂层表面粗糙并出现腐蚀坑、裂纹等微观缺陷,且在配电变压器中的腐蚀速率大于高电压等级变压器。初步确立了绝缘涂层加速劣化试验条件与变压器实际运行数十年后涂层状态之间的等效关系,可支撑在役变压器铁芯材料服役状态评估及寿命预测。     

取向硅钢绝缘涂层绝缘性能影响因素分析

绝缘性能是取向硅钢的一个重要指标,本文研究了涂层烧结温度、涂液中硅溶胶含量、绝缘涂层涂敷量对取向硅钢绝缘性能的影响。研究发现:烧结温度升高,涂层表面逐渐出现微观裂纹,钢板表面在850℃下烧结时出现裂纹,退火温度达到900℃后,涂层表面裂纹会急剧增加,导致涂层绝缘性降低。在相同烧结温度下,提高涂液中SiO2含量,将导致涂层表面出现微观裂纹,不利于涂层的绝缘性能。在相同烧结温度下,提高绝缘涂层的涂敷量,有利于提高钢板的层间电阻。在烧结温度为850℃,涂敷量为6 g/m2时,钢板层间电阻可达到82.6Ω·cm2。     

服役25年变压器铁心中取向硅钢性能演变规律

研究了服役25年S9型配电变压器空载性能及铁心中取向硅钢的磁性能与涂层性能变化规律。运行25年后,变压器空载损耗上升至105.29 W,取向硅钢铁损P1.7为1.48 W/kg;取自铁心下轭1/4处、A相心柱中间位置、B相心柱靠近T节点处取向硅钢的绝缘涂层劣化程度依次上升,劣化最严重的B相心柱靠近T节点处部分硅钢片表面电阻系数低至2.6Ω·cm~2,涂层附着性为D级,扫描电镜下观察到涂层受腐蚀脱落。采用Infolytica电磁仿真软件模拟铁心温度场分布发现,铁心不同位置处运行温差可达9.1℃,长期处于相对较高温度、变压器油(酸和硫含量上升)及叠片间稀薄空气环境下取向硅钢绝缘涂层劣化严重。讨论了长时间服役后的二次取向电工钢片在配电变压器中的应用屏蔽措施。     

含铜取向硅钢磁性能波动成因分析

含铜取向硅钢是一种成本低、成品率高的新型CGO取向硅钢.其制备工艺明显区别于主流的低温加热渗氮高磁感（HiB）取向硅钢,其产品的磁性能波动范围显著高于低温渗氮钢.本文对实际生产中收集到的一些含铜CGO钢成品板中的组织与磁性能进行研究分析,尝试建立不同组织和磁性能相互间的对应关系,并对磁性能波动现象进行分析.分析结果表明,含铜CGO钢成品板组织与抑制剂有明确的对应关系,而晶粒尺寸与Goss晶粒取向度并不完全呈对应关系.同时对热轧板中的异常组织进行了深入研究,认为热轧板表层脱碳区和中心层粗大形变晶粒的存在,直接影响了抑制剂的分布,导致最终成品板中组织和磁性能的波动.     

取向硅钢高张力涂层制备技术进展

对取向硅钢高张力涂层开发的技术原理和进展情况进行了介绍,重点对化学气相沉积法和溶胶—凝胶法制备取向硅钢高张力涂层技术难点和商业化前景进行了论述。化学气相沉积法和溶胶—凝胶法成功解决了在镜面取向硅钢表面制备同时具有良好附着性和高张力效果涂层的技术难题,近年来受到了钢铁企业的重视和广泛的研究。化学气相沉积法制备TiN涂层和溶胶—凝胶法制备B2O3-Al2O3涂层工艺在镜面取向硅钢产品上具有商业化应用前景,代表了未来高张力涂层的发展方向。     

取向硅钢绝缘涂层结构及其对铁芯损耗的影响

采用XRD、SEM和TEM等方法研究了取向硅钢陶瓷涂层的结构特征,采用磁性测量仪分析了此结构对铁芯损耗的影响.结果表明:取向硅钢绝缘涂层包括硅酸镁底层和磷酸盐涂层两部分,硅酸镁底层与钢板基体之间主要是嵌入式机械结合,未见底层原子或原子团扩散,因此为了获得底层对基体良好的附着性,底层应形成细小而排列紧密的硅酸盐晶粒,并嵌入钢板基体的表层,但是也会对取向硅钢的铁芯损耗产生不利影响.     

无取向硅钢铬酸镁绝缘涂层的麻点缺陷分析

为解决无取向硅钢铬酸镁绝缘涂层易出现表面"点状"麻点缺陷,提高硅钢涂层板的表面质量和使用性能。利用扫描电子显微镜及能谱仪分析了光辊工艺所制备的铬酸镁绝缘涂层的麻点缺陷的微观形貌,对比分析麻点缺陷位置的成分差别。结果表明:铬酸镁绝缘涂层的麻点缺陷主要发生在基板的凹坑处,麻点处的Cr、Mg、O元素含量明显高于正常涂层,麻点缺陷结构类似于"火山"或"环形山"结构,中间凹口处的涂层脱落严重,涂层厚度由中心依次向四周辐射递减,且分布许多横纵交错的龟裂纹。涂料中悬浮的固体颗粒物是产生麻点缺陷的主要因素,优选涂料原料、严格生产工艺、增加真空过滤设备是解决麻点缺陷的有效措施。     

钛表面钛钯合金层耐蚀性能及耐蚀机理研究

采用磁控溅射沉积钯膜层+热扩散技术在工业纯钛表面制备Ti-Pd合金层,研究了Ti-Pd合金层的耐蚀性能,用重量法评价了合金层的腐蚀速率,分析了不同样品经腐蚀后的表面形貌和成分。结果表明:Ti-Pd合金层在37%(质量分数,下同) HCl溶液和80%H_2SO_4溶液中的腐蚀速率比纯钛降低了2个数量级。Ti-Pd合金层经37%HCl腐蚀后,表面含有Ti、Pd、O元素,表面有微小的点蚀坑。Ti-Pd合金层经80%H_2SO_4腐蚀后,表面含有Ti、Pd、S、O元素,表面有亚微米级的点蚀坑。提出了Ti-Pd合金层的耐蚀机理:微量的Pd和Ti O2组成的钝化膜使表面腐蚀电位提高,产生耐蚀效果。     

湿热海洋大气中SO2污染对Q235B钢腐蚀行为的影响

 以NaCl和NaHSO3为介质,采用干/湿周浸加速腐蚀试验、腐蚀失重分析、XRD、SEM等,研究了湿热海洋大气中SO2对Q235B钢腐蚀行为的影响。结果表明,SO2污染使Q235B钢的腐蚀明显加重。污染前后,Q235B钢的腐蚀过程均遵循幂函数[W＝Atn]的分布规律,腐蚀产物均由非晶和少量Fe3O4、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH晶体组成,但参数[A、][n]值和晶体数量并不相同。Cl－和SO2在腐蚀过程中具有协同作用,但作用机理不同。Cl－会阻止腐蚀产物吸附,并促使其脱落,进而阻止保护性锈层形成;而SO2在酸化过程中会与钢基体和锈层反应,进而破坏锈层结构,加剧钢的腐蚀。SO2还能抑制β-FeOOH并促进α-FeOOH的生成,进而抑制Cl－的破坏作用并改善锈层的稳定性;但随锈层增厚,SO2的抑制作用减弱,内锈层随之变疏松。     

Influence of Alloying Elements Corrosion Resistance of Cold on Mechanical Properties and Rolled C-Mn-Si TRIP Steels

 The rust layer plays an important role in the corrosion of steel in chlorinated environments. Salt spray, potentiodynamic polarization curve and tensile test were conducted in laboratory for the specimens after two-stage heat treatment. The influence of the alloying elements on mechanical properties and corrosion resistance of three kinds of steels was investigated by observing the microstructure and the morphologies of rust layer. The results show that the highest value (29%) of total elongation for steel A is obtained. The mechanical property of the specimen for steel C exhibits best strength ductility balance (21384 MPa·%) because of the presence of the multiphase microstructures after a two-stage heat treatment and the addition of the alloying elements. The corrosion products are known to be a complex mixture of Fe3O4, Fe2O3 and α-FeOOH for steel C. The presence of the alloying elements results in the formation of compact and dense rust layers in steel B and C. Passive film protects the substrate of TRIP (transformation induced plasticity) steel containing a complex mix of multiphase. Superior corrosion performance is exhibited for steel C with low alloying contents due to the enrichment of alloying elements within the rust layers.     

Adhesive Behaviour of BOF Slag to BOF Lining Refractory in Slag Splashing Process

A slag layer is formed when slag is splashed onto refractory lining in BOF slag splashing process. The melting temperature of the slag layer and the adhesion of the slag layer to the lining refractory have an important effect on slag splashing and BOF lining life. This study investigates the adhesive behaviour of slag with different composition to lining refractories. It is shown that the slag can adhere to MgO particles in MgO‐C bricks well and no reaction is found between the MgO particles and the slag layer, but a gas gap exists at the interface between the slag layer and the MgO‐C matrix and there are iron granules within the slag layer, when the FeO content in the slag is high. The adhesion of the slag layer to the lining refractory can be improved with decreasing FeO content in the slag and lower carbon content in the MgO‐C bricks. BOF refractory lining life can be greatly increased due to better adhesion, high melting temperature, and stronger wear‐resistance of the slag layer.     

低碳钢热浸镀锌的研究

为了进一步提高低碳钢镀锌层的表面质量和耐腐蚀能力，通过在传统热浸镀锌液中添加少量稀土，获得了一种耐蚀力好、结合力强和光滑的热浸镀锌层。研究了稀土对镀层厚度、表面质量、镀层硬度和耐腐蚀性的影响。     

厚规格X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀行为

通过金相显微镜、扫描电镜对厚规格X70管线钢焊接接头进行中性盐雾试验(NSS试验)腐蚀产物形貌进行观察,采用EDS、XRD分别对腐蚀产物进行面扫描和物相分析。结果表明,盐雾腐蚀过程先发生点蚀,点蚀逐步发展成全面腐蚀。Cl-引起点蚀,点蚀导致裂纹的产生。腐蚀产物成分均匀,主要由铁的氧化物、氯化物和氢氧化物组成。腐蚀速率随着腐蚀时间的延长变缓慢,腐蚀过程中Cl-易穿过外层疏松的腐蚀产物与基体发生反应,而最内层致密的腐蚀产物膜对腐蚀介质的进一步扩散起到阻挡作用,减缓了反应速率提高了耐蚀性。     

7A04铝合金在薄液膜下腐蚀行为

采用薄液膜装置研究了7A04铝合金在1mol·L^-1硫酸钠溶液(pH=5)中的腐蚀行为,用扫描电镜(SEM)观察了腐蚀产物的微观形貌,用光电子能谱分析了腐蚀产物的组成,测试了试样在不同液膜厚度下腐蚀不同时间的交流阻抗曲线.结果表明:7A04铝合金在薄液膜下腐蚀不均匀,中心部位腐蚀轻微,而边沿腐蚀相对严重;腐蚀产物主要为Al(OH)₃和硫酸铝;电化学阻抗谱显示在腐蚀前期(0~96h),110μm液膜下7A04铝合金的腐蚀速率最大,而在腐蚀后期(96~168h),材料在本体溶液中腐蚀速率最大.     

09CuPTiRE钢耐候性能及腐蚀过程研究

通过浸渍干湿循环加速腐蚀试验 ,采用失重法测量年蚀率 ,SEM观察腐蚀产物的表面形貌和断面形貌 ,XRD测定腐蚀产物的物相组成 ,电化学阻抗谱仪测定锈层的交流阻抗谱 ,研究了0 9CuPTiRE耐候钢与Q2 3 5、鞍钢耐候钢和日本耐候钢三种参比钢的耐候性能及腐蚀过程 .结果表明 :0 9CuPTiRE钢的耐候性能显著优于Q2 3 5钢 ;Q2 3 5钢锈层为一层网状、疏松且有大量纵向交错裂纹和孔洞的锈层 ,而 0 9CuPTiRE及另两种耐候钢的锈层分内外两层 ,外层与Q2 3 5钢锈层相似 ,内层均匀、连续、致密 ;Q2 3 5钢的腐蚀过程受活化控制 ,即受控于金属离子进入溶液的速度 ,而0 9CuPTiRE钢的腐蚀过程既受活化控制 ,由于保护锈层的存在还受氧的扩散控制 .     

Comparative analysis of methods for ion-plasma sputter deposition and micro-arc oxidation

We describe the following advantages of micro-arc oxidation (MAO) over ion-plasma sputter deposition of coatings. The equipment for MAO is cheaper (a vat with inexpensive electrolyte and a power source, as opposed to an expensive ion-plasma sputter deposition unit); higher coating adhesion; the ability to produce thicker coatings (hundreds as opposed to tens of microns); lack of [required] surface preparation operations (degreasing, etching, rinsing); and simplicity of operation by personnel. These advantages make micro-arc oxidation a promising technique for metallurgical and metalworking enterprises, where it can be used to provide increased wear resistance, better electrical insulation properties, thermal insulation properties, and corrosion properties for specialized tools and parts.