冷轧带钢表面氧化色膜层分析及成因研究

目的分析冷轧带钢表面氧化色缺陷的成分,分析氧化色形成的原因,研究减少氧化色的方法途径。方法通过实验室模拟现场退火实验,研究不同材料在不同出炉温度下对带钢表面氧化色的影响;采用X射线光电子能谱、场发射扫描电镜,对不同方式产生的氧化色进行微观形貌观察和元素分析;使用X射线衍射仪对氧化色进行物相分析。结果出炉温度是影响带钢退火后形成黄色氧化色的主要条件。实验室退火实验与生产现场生成的氧化色相同,氧化膜为黄色,由O,Mn,Fe,C等4种元素组成,主要是铁和锰的氧化物,膜层的厚度较薄约为50 nm,局部表面存在明显的Mn元素富集。结论带钢表面氧化色缺陷由氧化物组成,具有氧化色缺陷敏感性的冷轧带钢在罩式炉退火中,局部表面产生了易氧化元素Mn的富集;当出炉温度较高时,Mn元素优先被氧化形成了与正常板面不同的氧化色缺陷,氧化色的耐蚀性低于正常板面。降低出炉温度可有效减少氧化色的形成。     

露点对DP590双相钢表面氧化行为的影响

DP590双相钢在连续退火过程中不可避免地发生合金元素氧化现象,使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及辉光放电光谱仪(GDS)对在不同露点温度下进行退火处理的DP590钢进行表征分析。结果表明:在退火过程中,随着露点温度的升高,DP590钢由外氧化转变为内氧化,钢板表面氧化程度呈现先增大后减小的趋势,数值模拟结果指出DP590钢内外氧化临界转变露点为-8.26 ℃,与试验结果相符合。DP590钢表面氧化物以锰的氧化物为主,随着露点温度的升高,Mn元素和O元素在DP590钢表面的富集峰值变化表现为先增大后减小,Si元素和Al元素的富集峰值则呈现逐渐降低趋势。XPS数据显示钢板表面形成的氧化物主要以MnO、Mn-Si-O氧化物和Si-O氧化物的形式存在。     

热镀锌无铬钝化板涂装不合格原因分析

针对本钢热镀锌无铬钝化板产生的涂装不良问题,通过现场调研、表面膜层测厚、模拟喷粉涂装以及采用扫描电镜及X射线能谱仪对涂装不良钢板表面和涂装良好钢板的表面分别进行了微观观察和元素定性分析,探讨了涂装不良缺陷的产生原因和消除措施。结果表明,本钢热镀锌无铬钝化板涂装不良缺陷主要由于表面存在大量有机污染物,使用酒精有机溶剂长时间浸泡可以去除,钢板表面的有机污染物是影响其喷粉涂装附着力的主要因素,通过涂油量的减少或可减轻或消除此类问题。     

冷轧超深冲钢板表面带状缺陷分析

针对本钢冷轧超深冲钢板表面产生带状缺陷,本文通过现场取样、宏观分析以及采用扫描电镜及X射线能谱仪对起皮缺陷部位进行了微观观察和元素定性分析,探讨了该类带状缺陷的产生原因和消除措施。结果表明,冷轧超深冲钢板表面的该类带状缺陷是由夹杂物引起的,主要是化学成分为Al2O3氧化物,推断可能来源于连铸过程中浸入式水口的粘附物。通过调整相应的炼钢工艺可以减轻或消除此缺陷。     

TD处理制备的VC涂层XPS谱与EDS面扫描分析（英文）

以无水硼砂、FeV50和FeSi45为主要原料,通过TD和扩散处理在Cr12MoV基体表面制备了VC涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和能谱分析(EDS)等手段对VC的组织结构和化学元素分布进行了表征。用能谱面扫描分析了VC涂层表面和界面化学元素分布,对其界面冶金结合机理进行了探讨。结果表明,VC涂层为C和V两元素组成的化合物,其中V原子浓度大约是C原子的2倍;VC涂层为单一的VC相,V元素电子结合能位于512.8 e V,C元素电子结合能位于282.2 eV;V、C和Fe等元素在涂层界面处发生了相互扩散,形成了界面扩散层,涂层-基体结合界面为冶金结合方式。     

罩式炉冷轧钢板表面丝斑缺陷研究

通过微观形貌和成分分析研究了低碳铝镇静钢经氮氢罩式炉退火处理后冷轧钢板表面出现的丝斑缺陷。结果表明,无丝斑缺陷的钢板表面均匀光亮,钢板表层无异常的碳元素富集;有丝斑缺陷的钢板表面明显发黑、呈丝带状,缺陷部位呈岛状或线状,异常元素是石墨碳,在钢板表层一定深度范围内碳元素含量明显高于钢板基体。     

石墨含量对TC4钛合金微弧氧化膜的影响

在硅酸钠+磷酸钠体系溶液中添加不同含量的石墨粉,以其为氧化液对TC4钛合金进行表面微弧氧化。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及摩擦磨损试验机,研究了石墨含量对TC4钛合金微弧氧化膜表面形貌、元素分布、相组成及摩擦系数的影响。结果表明,石墨含量的增加对TC4钛合金表面微弧氧化膜的形貌无太大影响,氧化膜层呈多孔结构,膜层表面有块状石墨颗粒分布;膜层中的Ti、P、O元素含量相对稳定,Si、C元素含量略有波动;膜层主要由TiO2和Ti组成,石墨对膜层中TiO2的形成有一定的阻碍作用;微弧氧化膜中的石墨颗粒能够起到一定的减摩作用,随着石墨含量的增加氧化膜的平均摩擦系数从0.85降至0.54。     

镀锌制管表面黑变缺陷机理及控制策略

镀锌产品广泛应于畜牧、光伏及健身器材制管行业，但制管后表面黑线问题制约着产品的应用与推广。采用X射线光电子能谱仪对正常区域与黑变区域锌层进行检测，发现镀锌产品的制管黑线缺陷属于摩擦类黑变而非腐蚀类黑变。镀锌前采用平整机大压下工艺改善热轧基板轮廓起伏，改善摩擦条件；基于摩擦实验研究钝化膜润滑性对摩擦磨损的影响，改良钝化液降低摩擦系数；将改善基板状态与改良钝化液相结合，最终实现控制镀锌制管表面黑变缺陷。     

电镀锌钢板的黑变机理

在发现铅是导致电镀锌钢板黑变发生的关键因素的基础上 ,对电镀锌钢板的黑变机理提出了锌铅共沉积假说和硫酸铅胶体膜假说 ;并对不同工艺中获得的电镀锌钢板进行了黑变培养 ,通过丁达尔和界面电泳实验研究了铅在硫酸锌溶液中的存在形式 ,通过钝化及破胶实验研究了钝化工艺和镀后清洗对黑变的影响 ,验证了黑变是由于硫酸铅胶体膜在镀锌层外表面被吸附而造成的。     

机械诱导金属表面再生层性能分析

利用羟基硅酸盐减磨、再生的摩擦学特性,通过机械摩擦磨损诱导金属(45钢)表面生成一层再生层。用扫描电子显微镜表征再生层的厚度,并用能谱分析仪和X射线光电子能谱仪分析再生层的元素组成和化学状态,用维氏硬度仪和洛氏压痕法测试其显微硬度和表层结合力。结果显示:当添加剂羟基硅酸盐质量分数为10.5%时,金属磨损量最小,再生层厚度最大;再生层主要含有C、O、Fe、Cr等4种元素,这些元素以石墨碳和金属氧化物形式存在;对再生层进行力学性能测试,再生层维氏硬度为648.8 HV_(0.3),为基体的1.7倍;表层结合力临界载荷Pc约为150 kg,与基体结合性能好。     

电镀锌板表面斑状缺陷形成机理分析

采用扫描电镜对电镀锌板表面一类斑状缺陷从微观组织及成分等角度进行了分析,对其形成机理进行了探讨。结果表明:电镀锌板表面缺陷呈被局部碾压形貌,且缺陷部位粘附大量小黑点,小黑点的微区成分主要由C、O、Mg、S、Ca、Si、Mn等组成。通过产线排查及特征元素追溯发现缺陷来自于连续退火基板,导致缺陷产生的根本原因是富集在连续退火线水淬槽及与其相连水管内壁的水垢类异物粘附在板面上。通过清理连续退火线水淬槽及相连水管内壁后,基板表面质量得到控制,缺陷得以消除。     

热镀锌汽车板表面黑色污点缺陷研究

研究了热镀锌汽车板表面黑色污点的产生机理,提出了对应的整改措施。研究表明,黑色污点产生于镀锌之前,机组喷溅含碳化物的混合液到带钢表面,经过退火炉高温烧烤和辊系碾压黏附在带钢表面。实际生产中,建立生产机组清理制度,可有效减轻该缺陷。     

冷轧家电板磷化后耐蚀性能的影响因素

利用ICP、金相显微镜、电化学测试系统和波纹度仪等设备,对影响A、B两种家电板磷化后耐蚀性能的原因进行了分析.结果表明:降低基体金属C、Si等元素含量以及基体组织中碳化物含量、增加金属的表面粗糙度等易于形成均匀致密磷化膜的条件,有利于增强家电板磷化后的耐蚀性能;锌系磷化膜的耐蚀性能优于铁系磷化膜的耐蚀性能;耐蚀性能优越的家电板,其磷化后的耐蚀性能也同样优越.对家电板进行电化学特性的测试,可以初步判断家电板磷化后耐蚀性能的优劣.     

冷轧热镀锌板表面线状凸起缺陷成因分析

针对热镀锌板缺陷问题,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等观察了凸起缺陷的组织形貌,分析了凸起部分的成分,在此基础上对热镀锌板表面线状凸起缺陷产生的原因进行了分析。根据凸起部分的组织和能谱结果可以判定,镀锌前带钢表面出现的纵向裂缝或者起皮是凸起缺陷产生的主因。镀锌过程中,锌液在带钢表面裂缝或起皮处堆积生长,形成凸起,凸起外侧的基体组织硬度较大,将锌液包覆在外层与基板之间,不易被锌锅气刀吹掉,残留下来在镀锌板表面形成线状凸起缺陷。     

铜基钎料真空钎焊金刚石

采用铜基合金钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.借助扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)分析了真空加热条件下,对铜基合金钎料与金刚石之间的界面反应,钎焊面进行了表面形貌和结构分析.探讨了钎料与金刚右界面处碳化物的形成机理.阐明了在钎焊过程中Ti元素在金刚石界面形成富Ti层并与金刚石表面的C元素反应生成TiC、SnTi C是实现合金层与金刚石有较高结合强度的主要因素.钎料与钢基体在钎焊温度下发生组元间相互扩散,形成了固溶体及其化合物,从而实现钎料与钢基体的高强度结合,并对一系列铜基钎料进行了测试.     

590 MPa级低合金高强度热镀锌钢板表面亮点缺陷分析

采用SEM、EDS分析了590 MPa级低合金高强度热镀锌钢板表面亮点缺陷的形貌及成分。结果表明,低合金高强钢中合金元素选择性氧化析出的颗粒物尺寸较小时,可以被Zn液中Al完全还原。对比正常位置,析出物颗粒位置没有形成完整致密的Fe₂Al₅Zn_x抑制层,在后续热镀锌过程中,该位置Zn-Fe反应扩散快,镀层生长厚。光整时,该位置形成的压缩片状结构相互连结,宏观表征为表面亮点缺陷。通过降低炉内露点可以抑制低合金高强钢表面合金元素外氧化,进而防止镀层表面亮点缺陷产生。     

Mo对22MnB5钢板热冲压过程中高温氧化行为的影响

针对22MnB5钢板在热冲压成形过程中易被氧化且氧化层易脱落，不仅影响工件的美观和表面质量，也会对模具造成一定磨损的问题，需研究热冲压成形钢的高温氧化行为。采用模拟试验对22MnB5和22MnMoB5钢板的高温氧化行为进行了分析。结果发现，除含Mo和不含Mo外，两种钢板在其他元素含量及工艺参数相同条件下，22MnMoB5钢板的氧化程度明显低于22MnB5钢板，这主要是因为Mo能够在基体表面富集，阻碍易被氧化元素向氧化层扩散；同时，促进Cr氧化物在基体和外氧化层间富集形成保护层，从而抑制基体被进一步氧化。     

热浸镀锌带钢表面条纹状缺陷产生原因分析

在生产热浸镀锌带钢时,带钢表面经常出现漏镀、黑点等各种缺陷,条纹状缺陷也是其中一种。采用扫描电镜和能谱仪对连续热浸镀锌带钢的镀层表面条纹状缺陷进行了测试与分析。研究表明,该条纹状缺陷位置处基板内存在裂缝,导致基板内表层出现了分层,裂缝内同时存在基板的氧化铁皮、氧化圆点和镀锌层,表面镀层较薄,该缺陷应为连铸板坯表面存在纵裂纹以及后续热轧轧制所致。镀锌板表面出现该缺陷后,不仅影响板面外观,而且在冲压成形过程中易发生镀层剥落和起皮而导致工件报废。     

高强低合金钢H420LA表面条斑缺陷成因分析

针对高强低合金钢H420LA退火带钢表面存在的暗色条斑缺陷,采用SEM、EDX等手段对带钢表面正常区及条斑区进行了微观结构对比分析,并追溯了热轧态及模拟酸洗后带钢表面不同区域的宏观及微观形貌差别。结果表明：H420LA热轧带钢表面红锈缺陷可遗传演变为退火成品的表面条斑。通过对红锈缺陷的微观结构及其成因分析,提出了提高出炉温度、增加粗轧除鳞道次的工艺措施,有效地减少了H420LA热轧卷表面的红锈缺陷,冷轧成品表面质量因此得到改善。