帘线钢表面氧化优化工艺及控制机理研究

采用OM和SEM分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响,同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件.实验结果表明,945℃是帘线钢快速氧化起点温度,随着温度升高,氧化速率急剧增加;而当温度降低到700℃时,氧化过程极其缓慢.控制700~945℃范围内的冷速是控制氧化铁皮厚度及相组成的关键工艺.高线生产控制精轧和吐丝温度在900~940℃,氧化铁皮厚度7~20μm,FeO质量分数为65%~80%,具有最佳除鳞性能.热模拟分析表明,400~500℃是FeO层发生共析转变的"鼻尖"温度,孕育期最短.提高400~500℃区间冷速可抑制FeO层发生共析转变,使机械除鳞率提高3%左右.     

Q345B钢氧化铁皮的高温粘附性研究

热轧板带加热过程中高温氧化将直接影响氧化铁皮的结构、元素分布以及粘附性,进而间接影响后续除鳞效果以及粗轧和精轧后得到的成品钢板表面质量。本文利用Gleeble热模拟试验机模拟Q345B连铸坯粗轧前在1 150和1 250℃加热阶段的氧化情况,并结合拉伸试验研究了两个温度下氧化铁皮的表面形貌、次生氧化铁皮的裂纹以及氧化铁皮与基体界面处截面形貌和各合金的元素分布。研究表明：高温短时氧化生成的一次氧化铁皮粘附性小,仅微小变形即可完全剥离脱落;次生氧化铁皮粘附性大,但强度低,塑性差,易产生裂纹。此外,次生氧化铁皮与基体界面处反应生成的Fe₂SiO₄会改变氧化铁皮FeO内层的相间分布,对氧化皮起到钉扎作用,导致氧化皮的粘附性强,这增大了后续除鳞的难度。为改善钢板的表面质量,生产实践中建议在粗轧除鳞前控制钢板氧化铁皮界面温度高于Fe₂SiO₄凝固温度,以降低氧化铁皮与钢板基体附着力。     

模拟热轧工艺对氧化铁皮组织性能的影响

采用热模拟实验机、场发射扫描电子显微镜、电化学测试等试验方法,研究了开轧温度、终轧温度和卷取温度对氧化铁皮组织和耐蚀性能的影响规律.研究表明:热轧钢板表面氧化铁皮由3层结构组成,即最外层Fe2O3、中间层Fe3O4和最内层FeO.随着开轧温度和终轧温度的降低,FeO先共析转变的驱动力增大,FeO在整个氧化铁皮层中的含量逐渐减少,Fe2O3和Fe3O4含量逐渐增多.随着卷取温度由650℃降低到500℃,在FeO层中析出的Fe3O4粒子数量不断增加,粒子尺寸越来越细小.析出的Fe3O4越多,氧化铁皮的耐蚀性能越高.当卷取温度降低至450℃时,FeO发生了共析转变,生成片层状Fe+Fe3O4的共析组织,这些片层状组织形成微电池,使氧化铁皮的耐蚀性能急剧降低.     

热轧钢氧化铁皮层对基体钢腐蚀动力学及电化学行为的影响

通过干湿交替加速腐蚀实验测定了带有4种结构氧化铁皮的实验钢的耐蚀性,测定了极化曲线,并根据极化曲线计算出氧化铁皮的孔隙率。研究结果表明:80周期腐蚀后,带有共析组织超过70%的氧化铁皮实验钢的腐蚀增重量最大,没有发生共析和先共析反应的氧化铁皮最小。带有4种结构氧化铁皮的实验钢的腐蚀动力学曲线具有相同的规律:腐蚀初期均符合直线规律,腐蚀中后期均符合抛物线规律。通过极化曲线测定出氧化铁皮的孔隙率,共析组织超过70%的氧化铁皮的孔隙率最大。带有氧化铁皮实验钢的腐蚀机理为电化学行为和氧化铁皮孔隙率综合作用的结果。     

复印显影剂用Fe3O4的表面改性

Fe3O4是亲水的,为了使其用于显影剂中,必须进行表面改性.选择油酸钠对Fe3O4进行改性,用SEM、IR、TG和XPS对Fe3O4改性前后的形貌和结构进行表征.结果表明,油酸钠使Fe3O4由亲水性变为疏水性,有效改善其与显影剂单体的润湿性.温度、时间、pH和油酸钠用量是影响润湿性的主要因素.油酸钠对Fe3O4的吸附为单分子层的化学吸附,符合Langmuir吸附等温式,饱和吸附量为0.94×10-5mol/m2,吸附自由能为-29.49kJ/mol.磁性能分析表明,改性后磁性能基本无变化.     

硫铁矿烧渣制备静电复印显影剂用Fe3O4

硫铁矿烧渣是生产硫酸时产生的固体废弃物。硫铁矿烧渣经硫酸浸出,用机械活化的硫铁矿还原,过滤得到硫酸亚铁溶液。以此溶液为原料,采用空气氧化法制备显影剂用Fe3O4。研究了FeSO4浓度、碱种类、pH值、空气流量和温度对产品性能的影响,用XRD、SEM、粒度分析和磁性能测试等手段对产品进行了表征。结果表明,在最佳工艺条件下得到了球形Fe3O4,粒度分布范围为0.1～0.5μm,磁饱和强度为96.2Am2/kg,矫顽力为10.7kA/m,满足静电复印显影剂对磁粉的要求。     

柠檬酸在磁性纳米粒子上的吸附及性能表征

采用柠檬酸对Fe3O4磁性纳米粒子进行表面改性,制备了高稳定性的水基磁流体.利用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对改性前后的磁性粒子进行了表征.结果表明,柠檬酸在Fe3O4表面的吸附是氢键、静电力和共价键共同作用的结果,pH为4.8时化学吸附达到最大,符合Langmuir等温吸附,建立了等温吸附方程,饱和吸附量为100mg/g.     

纳米Fe3O4粉末及其复合膜的制备与磁性能

目前,以纳米Fe3O4制备Fe3O4／聚乙烯醇（PVA）磁性复合材料的相关报道较少。在共沉淀法中引入柠檬酸根来控制Fe3O4微晶的生长,同时分散Fe3O4使其形成胶体,成功制备了纳米Fe3O4粉末,并以PVA为载体,制备了纳米Fe3O4／PVA磁性复合膜,研究了制备的纳米Fe3O4粉末及Fe3O4／PVA复合膜的组织结...     

Fe3O4/MXene/WPU复合膜的制备及其电磁屏蔽性能

实现高电磁屏蔽性能的同时降低反射是目前电磁屏蔽材料所追求的。采用一步水热法合成直径为30～40μm,厚度为70～200 nm的Fe₃O₄纳米片,利用红外光谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征发现结晶度良好。改变Fe₃O₄纳米片含量,喷涂制备的Fe₃O₄/MXene/WPU复合膜的反射值能低至4.3 dB,反射功率(R)从0.81降至0.63,透射功率(T)仅为10^-3数量级。同样,采用水热法制备了直径为180～200 nm、分散性良好的Fe₃O₄纳米微球。同等Fe₃O₄含量下纵向对比发现,含Fe₃O₄纳米片的复合膜电磁屏蔽性能稍高于含Fe₃O₄纳米球的复合膜。     

四氧化三铁纳米粉在水溶液中分散稳定性的研究

采用液相共沉淀法制备了Fe3O4粒子,选用柠檬酸铵、白蛋白、PEG200和柠檬酸等作为分散剂,对Fe3O4纳米粉体进行表面修饰和改性,研究了分散剂种类、添加量及粉体含量等对Fe3O4纳米粉稳定性的影响.研究结果表明,白蛋白和柠檬酸铵是水溶液中纳米粉体很好的分散剂;电解质柠檬酸铵作为分散剂时,溶液分散处理都能达到很好的稳定效果;用白蛋白分散时,最佳工艺条件为:纳米Fe3O4粉体含量为40mL标准溶液/100mL溶液,白蛋白添加量为1.6mL.最后采用HRTEM、FT-IR等对其结构和包裹性能进行表征,结果表明,纳米粒子表面包覆了柠檬酸铵,柠檬酸铵包覆的Fe3O4纳米粒子基本呈球形,单个晶粒粒径约为10nm,制得的磁性液体分散稳定效果很好.     

Surface Characterization of Hot and Cold Rolled Low-Carbon Steel Strips after Galvanizing and Galvannealing

Surface topography is of paramount interest in science, technology, and industry. Surface characteristics dominate functional applications in the fields of friction, wear, lubrication, fatigue, sealing, joining, reflecting, painting, bearing surfaces, and optical properties. The morphology of surfaces can be studied with the aid of techniques such as contact profiler and atomic force microscopy, among others, as will be discussed in this work. Samples of galvanized and galvannealed low-carbon steel strips were obtained to analyze their roughness. The influence of parameters such as rolling direction and the type of rolling process (hot and cold) and the face (top or bottom) of the sheet was analyzed in samples that were either galvanized or galvannealed in a laboratory simulator. Results show that the processing parameters exert a high influence on surface topography.     

光整热镀锌钢板磷化技术

介绍了光整热镀锌钢板的磷化技术，讨论了磷化工艺参数，主要杂质离子浓度对磷化膜质量和涂膜附着力的影响，提出磷化槽液中Al^3 浓度的检测和去除方法。     

微合金钢回温变形时的组织转变和铁素体动态再结晶行为

采用GLEEBLE 3800热模拟机进行回温变形热压缩实验,研究回温温度对微合金钢组织转变和铁素体动态再结晶行为的影响。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和背散射电子衍射观察实验钢的微观组织和晶粒取向,并对形变时的应力-应变曲线进行分析。结果表明:实验钢回温变形可获得超细晶组织,晶粒平均等效直径约2μm;在回温过程中变形发生动态回复形成亚晶组织,峰值温度变形发生铁素体动态再结晶形成超细晶粒;动态再结晶机制包括晶界迁移和亚晶的转动生长,回温到700℃和750℃时以前者为主,再结晶不充分,保留了条带状变形铁素体,800℃变形时,两者共同作用,形成均匀的等轴状超细晶组织;通过线性回归计算得到实验钢峰值温度变形时铁素体动态再结晶激活能Qd=250.18kJ/mol。     

热处理温度对510L热轧带钢原始氧化皮结构及其腐蚀行为的影响

利用不同温度的热处理工艺改善510L热轧带钢表面原始氧化皮结构,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、EDS、电化学测试方法对不同结构氧化皮的热轧带钢在NaHSO<,3>溶液中的腐蚀行为进行了研究.结果表明:当温度低于570℃时,随氧化温度的增加,氧化皮上分布的白色弥散状组织减少,氧化皮的微观形貌由带毛刺...     

轧制态7A60铝合金的热压缩显微组织及流变行为

对轧制态7A60铝合金在应变速率为0.1~0.01s-1、变形温度为250~350℃条件下热压缩的显微组织特征和流变应力进行实验研究。结果表明:随着应变速率的降低和温度的升高,材料的各向异性减弱,均匀性增强,晶粒发生明显粗化;在热变形的过程中该合金的主要软化机制为动态回复和动态再结晶,峰值应力随应变速率的增加而增大,随温度的升高而降低,在应变速率为0.01s-1时发生了明显的非连续动态再结晶行为。合金热变形的流变应力行为可用双曲正弦函数来表示,其热激活能为438.981kJ/mol。     

热轧钒微合金TRIP钢的微观组织和力学性能

对一种钒微合金TRIP钢进行了热轧试验,并研究其微观组织特征及力学性能.结果表明,将终轧温度控制在Ae3附近,热轧后的钒微合金TRIP钢具有由铁素体,粒状贝氏体和一定量残余奥氏体组成的复相组织.EBSD分析结果表明,其中75%以上的铁素体晶粒尺寸在l-6 μm;绝大多数晶界取向差角度位于29°-60°.当终轧温度为83...     

奥氏体不锈钢热轧板焊接接头的腐蚀行为

用低碳不锈钢(ER308L)对304不锈钢进行手工钨极氩弧焊接(TIG),并将其分别置于硫酸、盐酸、6%FeCl3和混合酸溶液中进行电化学腐蚀试验,测试了焊接接头在不同介质中的电化学腐蚀行为、电化学特征值以及晶间腐蚀倾向.结果表明:随H2SO4浓度的升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力先减小后增大,在H2SO4浓度约60%时最差;随HCl浓度升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力逐渐下降,钝化区间短暂,活化区较长;在混合酸中焊缝金属钝化区间较宽,但没有明显的钝化平台;在6%FeCl3溶液中阳极极化曲线出现明显的点蚀特征;焊缝金属的抗电化学腐蚀性能好于母材,其在盐酸和硫酸中的电化学腐蚀性能与浸泡腐蚀结果一致;焊接接头没有产生晶间腐蚀.     

Cr8钢的动态再结晶行为及组织转变

利用Gleeble-3500热/力模拟试验机对Cr8支承辊用钢在应变速率0.01～1s-1、变形温度950～1 200℃条件下进行了热压缩变形试验,研究了其热变形力学行为和再结晶规律,并对该钢热变形后的显微组织及物相变化进行了分析。结果表明:在应变速率较低为0.01s-1,当变形温度低于1 050℃时,Cr8钢热变形后的组织主要为动态回复型,当变形温度高于1 100℃时,热变形后的组织为动态再结晶型,且随着变形温度的升高,动态再结晶晶粒逐渐长大;当应变速率增加到0.1s-1时,热变形后的组织在温度低于1 050℃时为动态回复型,在温度高于1 100℃时为动态再结晶型;当应变速率增加到1s-1时,变形温度高于1 050℃时,热变形后的组织即发生了明显的再结晶,奥氏体晶粒大部分已长成为等轴的再结晶晶粒;Cr8钢热变形后的物相主要为α-Fe和γ-Fe,显微组织主要为马氏体和残余奥氏体。     

热轧高Ni高强钢的表面晶界特征和电化学行为

采用EBSD技术和原子力显微镜(AFM)测试了10CrNi5Mo高强钢热轧态和热处理态试样的表面晶界分布特征和微观形貌, 用模拟海水全浸实验方法及电化学阻抗谱技术测试了10CrNi5Mo高强钢在模拟海水中的腐蚀行为。结果表明: 热轧态试样表面具有更高比例的小角度晶界, 经硝酸酒精腐蚀后热处理态试样表面腐蚀更为均匀, 粗糙度更小。进行模拟海水全浸实验时热轧态试样呈现出更好的耐腐蚀性能, 浸泡中期阻抗值增大, 表面腐蚀产物与基体结合更为紧密, 能保护基体防止其与溶液发生电化学反应。