热轧板氧化铁皮结构显微分析

应用电子背散射衍射(EBSD)显微分析技术研究了热轧板表面氧化铁皮显微结构,表征了不同工艺条件下的氧化铁皮层状微观结构,此外,还应用了金相法、X射线衍射(XRD)分析方法对热轧板氧化铁皮结构进行了辅助研究。研究表明,受卷取温度变化快慢的影响,热轧板卷取后芯部、边部的氧化铁皮显微结构存在较大差异,其中芯部降温速度慢,内部的FeO较充分的转换成Fe3O4,边部降温速度快,内层FeO被大量保留。Fe3O4的含量和结构最终决定酸洗速度,具有FeO、Fe3O4双层结构的氧化铁皮比单层Fe3O4氧化铁皮容易酸洗。     

50W1300无取向硅钢的显微组织和织构演变

运用金相观察和电子背散射衍射技术,研究了实际生产条件下50W1300无取向硅钢在热连轧—冷轧—退火过程中显微组织和织构的演变。结果表明,在热塑性加工过程中,热轧板表层均为等轴晶,芯部为变形压扁组织。经冷轧后,热轧组织转变为扁平的带状组织,芯部呈现纤维组织特征。退火组织为晶界清晰且较规整的等轴铁素体晶粒。沿厚度方向,热轧板织构类型不同。冷轧板织构类型基本不变,主要为α织构、γ织构和旋转立方织构{100}<110>;在板厚1/4处,α织构和旋转立方织构强度达到最高,γ织构显著减弱。退火板中γ织构强度有所降低。     

电子探针分析钢表面氧化铁皮的状态

利用电子探针(EPMA)对标准样品及待测钢板分别进行了状态分析试验,结果表明:电子探针可有效判定钢表面氧化铁皮中Fe元素存在的不同价态,其中Fe元素L_β/L_α峰强比对照法最为实用,即通过电子探针测试获得待测试样的Fe元素Lβ/Lα峰强比,然后将该比值与标准样品的Fe元素Lβ/Lα峰强比进行对照,即可判断待测试样氧化铁皮层内不同位置铁的价态,从而鉴定物相为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO或单质Fe。经多次测试,Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、单质Fe 4种相的Fe元素Lβ/Lα峰强比分别为0.36、0.41、0.47、0.08,最大统计不确定度为0.02。依据Fe元素Lβ/Lα峰强比的差异,电子探针可对截面试样氧化铁皮的不同灰度区域进行物相鉴定,此外,还可对表面试样的氧化铁皮缺陷进行状态分析。     

卷取后的热轧带钢氧化铁皮显微分析

氧化铁皮的显微结构是决定热轧带钢酸洗性能的本质因素之一。应用SEM、EDS、EBSD技术,分析研究了卷取后的热轧带钢氧化铁皮显微结构特征,结果表明在卷取后的不同取样条件下,钢卷相同位置的氧化铁皮厚度基本不变,而表面和截面显微形貌、相组成、晶粒度则存在明显差异。     

卷取后的热轧带钢氧化铁皮显微分析

氧化铁皮的显微结构是决定热轧带钢酸洗性能的本质因素之一。应用SEM、EDS、EBSD技术,分析研究了卷取后的热轧带钢氧化铁皮显微结构特征,结果表明在卷取后的不同取样条件下,钢卷相同位置的氧化铁皮厚度基本不变,而表面和截面显微形貌、相组成、晶粒度则存在明显差异。     

取向硅钢的高温力学性能

采用Gleeble-1500D应力/应变热模拟试验机,对实验室30 kg真空感应炉冶炼的模拟50 mm薄板坯连铸连轧流程生产的取向硅钢(0.027%C,3.06%Si)进行了高温力学性能测试。结果表明,在1×10~(-3)s~(-1)应变速率下,所测试的试验钢存在两个脆性温度区,即熔点至1 300℃的第Ⅰ脆性区和800～600℃的第Ⅲ脆性区。1390～1410℃是试验钢的裂纹敏感区间。在第Ⅰ脆性区,高温下树枝晶界面被富集溶质的液相膜包围是产生脆性的主要原因。在第Ⅲ脆性区,γ→α转变和760℃左右γ、α和Fe_3C三相共存以及晶界析出物,是造成塑性恶化的主要原因。     

取向高硅钢的制备与表征

采用粉末包埋法对成品Si的质量分数3 %的取向硅钢进行固体渗硅和扩散退火,并对样品的组织、物相、织构和磁性能进行测试分析。结果表明：在800 ℃、硅粉+（质量分数0.5 %）卤化物+填充剂的条件下,在较短的时间（10 min）内即可在Si的质量分数3 %的取向硅钢上制备出表面平整、内部致密、与基体结合良好的渗硅层;经过扩散退火后,Goss织构能够完全保留下来,同时高频铁损显著降低（37 %~63 %）。证明固体渗硅技术可以制备出磁性能优异的取向高硅钢。     

Fe-2.2%Si钢在不同气氛下的高温氧化行为

为了探究硅元素、加热工艺参数(气氛、温度以及时间)对Fe-2.2%Si钢表面氧化铁皮形成过程的复合作用及影响机理,利用热重分析仪(TGA)研究了Fe-2.2%Si钢在600～1 150℃干燥空气和水蒸气条件下的高温氧化行为,利用试验得到的氧化增重数据计算出了氧化速率常数和氧化激活能,并建立了氧化动力学模型。此外,还明确了在2种气氛下氧化铁皮的生长机制与结瘤机理。试验结果表明,在2种不同氧化气氛下得到的氧化增重曲线均符合抛物线规律。当氧化气氛中含有水蒸气时,试验钢的氧化速率提高,氧化激活能降低,导致了试验钢的氧化增重增加。在2种氧化气氛下,试验钢的氧化产物均由氧化铁皮和氧化铁皮与基体界面处的富硅层组成,但在水蒸气下得到的试验钢的富硅层疏松多孔,且氧化铁皮中出现大量的孔洞以及裂纹。其氧化机制主要是氧化铁皮生长过程的生长应力以及水蒸气的存在导致生成的H₂向外扩散,造成氧化铁皮出现大量孔洞和裂纹,为氧化介质的扩散提供了通道,有利于气相物质扩散,进而促进了试验钢的氧化行为。此外,由于在氧化铁皮与基体界面形成的富硅层消耗了基体中的硅元素,导致基体表层出现贫硅区,氧化介质可以通...     

奥氏体不锈钢物相的精细结构表征

以热轧态316L不锈钢为研究对象,首先利用X射线衍射仪(XRD)对其主要物相进行标定,进而利用透射电镜(TEM)的选区电子衍射和高分辨像功能确认了χ相的存在。然后利用透射电子背散射衍射技术(t-EBSD)对所有物相的分布进行表征,与常规电子背散射衍射(EBSD)的结果进行比较,准确显示了χ相的分布特征。结果表明,组织中以奥氏体基体相和带状组织为主,带状组织中主要含有σ相,还有少量的铁素体相和奥氏体相,χ相不仅存在于带状组织中,还存在于奥氏体基体中,且χ相和σ相中都富含Fe、Cr、Mo元素。     

TRIP钢中相似结构相的区分及定量表征

为了对钢铁样品中不同相进行准确区分, 建立了一种较为直观的定量分析方法。试验以TRIP钢为例, 采用光学显微镜、X射线衍射仪及电子背散射衍射技术对试验钢的微观组织、物相及相似结构相进行了表征。结果表明:电子背散射衍射技术不仅可以区分出TRIP钢中的体心立方和面心立方结构, 而且能通过菊池带衬度图像对结构相似的铁素体、贝氏体以及马氏体3种相进行进一步细分, 并最终得出定性分布和定量结果:铁素体为45.10%, 贝氏体为47.80%, 奥氏体为5.23%, 马氏体为1.87%, 说明其在区分相似结构相方面优势显著。     

不同常化工艺对取向硅钢组织的影响

以现有取向硅钢热轧板为初始材料,利用金相显微技术对比研究了不同常化工艺对取向硅钢常化板组织的影响。结果表明：取向硅钢经常化后原有的条带组织明显减少,晶粒明显长大粗化,特别是在表层,铁素体晶粒尺寸达到34 μm。取向硅钢常化板组织有利于改善后续冷轧轧制和脱碳工艺情况。     

合金元素对焊丝钢氧化皮结构及剥离性的影响

利用金相、扫描电镜观察及电子探针(EPMA)面分析技术等研究了合金元素(Si、Mn、Ni、Cr)对焊丝钢盘条氧化皮显微结构的影响,并采用拉伸试验及酸洗试验评价氧化皮的剥离性。结果表明,Si、Ni和Cr元素对氧化皮显微结构的影响大于Mn元素;低碳钢的氧化皮主要为Fe的氧化物,其最内层和中间层的氧化物均以柱状晶形式垂直基体向外生长;在低碳钢基础上增加Si含量,可显著降低氧化皮总厚度,氧化皮最内层为富Si层,且氧化皮/基体界面的凹凸度增加;进一步增加Ni含量,最内层的合金富集层以锚状沿晶界向基体内延伸。降低氧化皮/基体界面凹凸度、减少合金富集层均利于氧化皮剥离,机械法对界面凹凸度更敏感,而酸洗法对氧化皮缺陷数量较敏感。     

高碳钢盘条三次氧化铁皮机械剥离性能

 在电子万能试验机上通过压弯的方法研究了高碳钢盘条氧化铁皮的机械剥离性。采用不同工艺的冷却试验获得了不同特性的氧化铁皮试样,针对不同厚度和微观组织的氧化铁皮试样,经弯曲试验获得不同氧化铁皮的剥离尺寸。结果表明,氧化铁皮的剥离性与其厚度呈正相关关系,与FeO层和Fe3O4层的层厚比呈负相关关系。氧化铁皮的剥离过程受应力状态的影响,与拉应力相比,压应力的剥离效果更好。适当提高高温氧化温度,延长氧化时间;降低600 ℃以下冷却速度,提高Fe3O4的生成量,均可提高盘条氧化铁皮的机械剥离性。     

热轧加热温度对3.0 %Si无取向硅钢组织及析出物的影响

研究了热轧加热温度对Si的质量分数3.0 %的无取向硅钢的热轧和常化组织及析出物的影响规律。结果表明：热轧组织沿厚度方向存在组织梯度、析出物呈球状和不规则形状分布在晶内;随着热轧加热温度的提高,中间层纤维状变形带宽度变窄;加热温度为1 150 ℃时,小于100 nm的AlN析出粒子数量增加。热轧板经900 ℃常化后,为完全再结晶铁素体组织,组织均匀性提高、析出物聚集和粗化;提高热轧板加热温度,常化组织的平均晶粒尺寸降低,大于100 nm的析出物和20~100 nm的 AlN、AlN+Ti复合析出相数目逐渐增多。     

常化工艺对双取向硅钢磁性能和织构的影响

研究立方织构双取向硅钢在生产过程中常化次序与常化次数对磁性能的影响,并对不同常化方式的试样进行织构分析和第二相(有利夹杂)分析;得出采用二次常化工艺不但对成品中(100)[001]织构的形成十分有利,而且可以使第二相数量变多,尺寸变得细小弥散的结论。这种变化有利于双取向硅钢的二次再结晶,从而使磁性能大幅度提高。     

退火温度对双辊薄带连铸高强度无取向硅钢组织和性能的影响

摘要：研究了退火温度对双辊薄带连铸Si质量分数为3.2%的高强度无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明,700℃保温时试验钢开始发生再结晶;800℃保温时,试验钢已完全再结晶,平均晶粒尺寸为26.4μm;900和1000℃保温时,试验钢中的晶粒开始逐渐长大,平均晶粒尺寸分别长大到33.8和40.9μm,且900℃退火时晶粒组织最均匀。随着退火温度的升高,试验钢中有利织构组分λ织构逐渐增强,Goss织构则在900℃退火时强度最强。因此,试验钢在900℃退火时有利于兼顾磁性能和力学性能。     

Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

S32101双相不锈钢热轧中厚板氧化铁皮显微分析

摘要：采用EPMA、WDS和XRD对S32101双相不锈钢中厚板表面氧化铁皮显微结构进行研究,同时采用称重法测定出氧化增重曲线。结果表明：S32101双相不锈钢氧化铁皮厚度分布不均匀,氧化增重的平方值与氧化时间基本成直线关系。氧化铁皮外层物相为Fe2O3和Fe3O4,内层物相主要为FeCr2O4,局部区域存在MnCr2O4和NiCr2O4。结合热力学计算,得出了S32101双相不锈钢氧化铁皮形成的过程。     

退火温度对3.0%Si冷轧无取向硅钢组织及性能的影响

为探索退火温度对薄规格3.0%Si无取向硅钢组织及电磁性能的影响,借助多气氛连续式退火炉模拟不同退火温度对冷轧0.25mm厚度3.0%Si无取向硅钢电磁性能、组织以及织构的影响。结果表明：退火温度从850℃提高到975℃,铁损P_1.5/50与P_1.0/400均逐渐降低;退火温度超过950℃时,铁损P1.5/50基本稳定在1.47W/kg左右,退火温度超过975℃时,铁损P_1.0/400逐渐增加;随着退火温度的增加,{111}〈121〉、{111}〈110〉等难磁化织构强度增加速度高于{001}面织构,磁感B50降低。综合退火温度对磁感和铁损的影响,温度为975℃时可以获得较好的电磁性能,临界晶粒尺寸为125μm,工业化生产中最佳退火温度在950～975℃之间。