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。     

取向硅钢产品表面质量检测对比分析

检测了3家不同企业取向硅钢成品板表征表面质量的指标,同时对表面层采用扫描电镜和能谱仪进行微观结构和化学成分组成进行检测。对比不同企业的成品板表面质量指标和微观结构发现：不同企业的取向硅钢表面层质量有差异,A产品表面绝缘电阻高于B和C产品且后者表面绝缘电阻相当,B和C产品涂层附着性和耐蚀性优于A产品。从微观形貌和成分分析上可以得出,A产品绝缘层厚是表面绝缘电阻大的原因之一,B、C产品附着性级别好是由于钉扎在基体的颗粒大或是距离硅酸镁较近,A产品表面有裂纹导致耐蚀性下降。     

梯度结构硬质合金涂层刀片的金相观察

采用定量金相观察分析具有梯度结构硬质合金涂层刀片的微观结构,对梯度结构硬质合金基体及其涂层的构成进行了探讨。结果表明,梯度结构硬质合金基体组织的外层(与涂层的结合层)厚度为30μm左右。基体组织的孔隙度为A02、B00、C00。样品具有特殊的涂层结构,其中一工作面为两层涂层,另一工作面为三层涂层。两层涂层的涂层(Al2O3)厚度为4μm,内层(TiCN)厚度为8μm;三层在两层涂层的基础上增加了一层2μm的(TiN)涂层。WC平均晶粒度为1.24μm,复式碳化物的平均晶粒度为0.74μm,钴相呈均匀分布。实验结果为提高和优化梯度结构硬质合金涂层刀片性能提供了有益的依据。     

改善波形梁钢护栏表面涂层均匀性的方法探讨

影响热镀锌层均匀性的主要因素是锌液中的铝含量和吹拭工艺。在锌液中加入适当的铝元素,可以明显改善锌液的流动性,提高镀锌层表面光洁度,从而达到提高镀锌层均匀性、降低锌消耗的目的。将内吹环的结构形式由点状改为环状,使其吹拭力分布更加均匀,也有利于镀锌层的均匀性。锌层厚度在39～50μm,平均锌层厚度45μm,锌层散差值小于11μm。选择室温-中温磷化前处理工艺,确定磷化液优化配方参数;采用10把外带电静电喷枪对称布置,优化了静电场分布、压缩空气压力、环境温湿度、日常维护、操作技能等。根据聚酯粉末的特点,优化了聚酯粉末的配方和粒径,重点是改善边角处涂层的均匀性。塑层厚度在76～109μm,平均塑层厚度89μm,散差值小于33μm。按照改善后的方法生产出的产品,均符合GB/T31439.1-2015《波形梁钢护栏》的要求。     

Ce在P92钢Ni_2Al_3/Ni复合涂层中的作用

采用电镀镍、含稀土低温包埋渗铝的方法,在P92钢表面制备出稀土Ni-Al化合物复合涂层,以提高其高温抗氧化性。通过OM,对不同稀土含量P92钢Ni-Al化合物复合涂层进行观察及分析;借助SEM,研究涂层的形貌及元素分布;利用XRD,对涂层进行物相分析。结果表明,P92钢镀镍后经650℃×8 h稀土包埋渗铝,得到的涂层为Ni与Ni2Al3的双层复合结构;当渗铝剂中添加无水Ce Cl3为2%时,涂层结合紧密,厚度均匀,无明显缺陷,涂层中渗铝层厚度为21μm~23μm;渗铝剂中添加过量的稀土,会恶化渗铝层质量出现漏渗等现象。     

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。     

镍基合金微粒PVD法表面涂铬研究

本文研究了用直流磁控溅射技术在75－150μm的镍基合金微粒表面包覆10μm左右的金属铬涂层的方法，讨论了工艺的影响和涂层的性能，指出利用直流磁控溅射技术可在镍基合金微粒表面获得均匀，完整的厚铬涂层，微粒的预处理和后处理对涂层的附着性有重要影响。     

硅钢涂层中树脂成分对电泳漆附着性影响的试验研究

通过对涂覆涂层中无机成分、有机成分和含有不同树脂成分的无取向硅钢涂层样板进行电泳涂漆工业试验,研究电泳漆附着性的影响因素。结果表明：涂层中无机成分对电泳漆附着性无不良影响,涂层中树脂成分对电泳漆附着性有显著影响。     

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.     

知识问答

<正>取向硅钢使用绝缘涂层的种类是什么?答:取向硅钢使用的绝缘涂层有T_1和T_2两种,都是磷酸盐无机涂层。T_1涂层为灰色,涂层厚度为3μm左右,附着力较好,层间电阻大于70Ω·cm~2/片,同时具有良好的防锈性和耐油性,成本也较低。但是T_1涂层的作业性很差,易产生游离磷使表面发黏,影响使用,目前已被新型的涂层所代替(如T_2涂层)。     

薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃7 min和1100℃10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。     

包壳用锆合金表面Cr涂层的高温耐蚀性能

为了提高包壳用锆合金的耐高温腐蚀性能,采用等离子增强物理气相复合沉积（PPC）技术在Zr-4合金试样表面制备了厚度为15μm的Cr涂层,并对其性能进行了表征。通过在（420±3）℃,（10.3±0.7）MPa高温高压蒸汽中进行100 d腐蚀试验,对比了Zr-4基体和Cr涂层试样在高温蒸汽中腐蚀100 d后的耐蚀性能,利用X射线衍射（XRD）分析了涂层的物相,利用扫描电镜（SEM）分析了试样腐蚀后的氧化层厚度及断面形貌,利用能谱（EDS）线扫描分析了腐蚀后试样断面的元素成分,利用金相显微镜（OM）检测试样内部氢化物分布并采用气体分析法测量氢含量。结果表明：采用PPC技术制备的Cr涂层均匀致密,无裂纹、孔洞等缺陷;经高温高压蒸汽腐蚀后,试样表面Cr涂层氧化加重,随着腐蚀时间的延长,基体表面氧化膜厚度逐渐增加,而Cr涂层会发生减薄现象,但剩余涂层连续致密,且基体未出现氧化腐蚀现象,说明Cr涂层具有良好的耐蚀性能;涂层试样比基体具有更低的腐蚀增重率,说明Cr涂层能对基体起到保护作用;Cr涂层部分涂覆的试样涂层与基体过渡区基体侧出现氧化层,但氧化层厚度均匀一致,说明Cr涂层并未加速基体的腐蚀;与...     

电沉积涂层对取向硅钢性能的影响

研究电沉积烧结使表面获得含有微量Y2O3的Al2O3涂层对取向硅钢性能的影响,结果发现,电沉积30s烧结温度800℃烧结时间5min的取向硅钢试样在15mm的圆棒上弯曲后张力涂层没有出现开裂,薄膜完好无损,依然结合致密、均匀无裂纹.间接地证明了含稀有元素Y的氧化物薄膜产生了"活性元素效应",提高了氧化物涂层的附着性.     

超音速火焰喷涂FeCrBSi合金涂层的高温磨损性能

采用超音速火焰喷涂法在H13钢表面制备了FeCrBSi涂层,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、分析了其表面的截面形貌、化学元素组成和物相。利用球/平面接触方式进行了涂层高温磨损试验,采用FESEM及其EDS分析了磨痕形貌和化学元素的变化,讨论了高温对涂层摩擦因数(COF)和磨损性能的影响。结果表明,FeCrBSi涂层表面涂覆性均匀,涂层厚度约为100μm,涂层截面无明显的层状结构;涂层磨痕处Fe,Cr,B和Si元素分布较均匀,没有发生富集现象;涂层在高温磨损后主要物相为α(Fe,Cr)固溶体,由摩擦产生FeSi相改善了涂层抗高温磨损性能;在200,300,400和500℃时涂层的摩擦因数平均值分别为0.29,0.70,0.63,0.54,氧化膜分布不均匀和磨损形式是摩擦因数发生变化的主要因素;在200℃时涂层主要发生氧化磨损,而在300,400和500℃时主要发生氧化磨损并伴有轻微的磨粒磨损,其中Cr和Si的化合物是涂层耐磨的主要因素。     

不同牌号无取向硅钢夹杂物定性定量分析

无取向硅钢中夹杂物的存在会抑止晶粒生长,使基体的均匀连续性中断,其在钢中的形态、含量及分布情况都不同程度影响着硅钢的性能,尤其是对磁性能起关键的作用。因此,全尺度分布考察夹杂物对无取向硅钢夹杂物的研究极为重要。本实验确定了适用于不同牌号无取向硅钢夹杂物全尺度分布的分析方法：样品制备—小样电解—过滤喷金—根据不同牌号的要求选择合适的放大倍率扫描观测—夹杂物颗粒的分类统计。通过统计的结果,结合电解的失重量可以得到不同尺度的体积分布数据。实验分析了不同牌号和工艺无取向硅钢夹杂物的种类、形貌、大小和尺度分布,并初步考查了夹杂物与磁性能的关系,对无取向硅钢的工艺研究具有一定参考价值。     

加热段露点对镀锌高强钢产品抑制层形貌的影响

为研究加热段露点温度对镀锌高强钢产品抑制层形貌的影响,通过600MPa级热镀锌双相钢产品在连续热镀锌线上于不同的加热段露点温度下退火,采用SEM、EDS对锌层形貌、抑制层成分进行分析。研究结果表明,在-30℃~15℃露点温度范围内加热时抑制层颗粒致密完整,当露点在0~15℃时,抑制层更薄更致密,颗粒尺寸约为0.1μm,锌层的附着性更好。     

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。     

抑制剂形成元素对取向硅钢中夹杂物析出行为及热轧组织的影响

研究了铝、氮和锰、硫摩尔比对取向硅钢中夹杂物的析出行为及热轧组织的影响。结果表明,钢中的夹杂物是少量尺寸小于5μm的、以Al2O3为核心外包Mn S与Al N的复合物;钢中析出物主要为尺寸小于0.5μm的Mn S与Al N的复合抑制剂。其中氮铝摩尔比为0.9、锰硫摩尔比为15.7的取向硅钢中析出物数量最多,铸坯中数量为5 937个/mm3,热轧板坯中数量为7 024个/mm3;平均尺寸最小,铸坯中尺寸为0.17μm,热轧板坯中尺寸0.15μm,热轧后钢中析出物数量增加,并且热轧板坯边缘和中心组织都最均匀。     

无取向硅钢电泳涂膜脱落原因分析与改进

针对无取向电工钢涂层产品电泳涂膜脱落问题进行研究,并对如何提高硅钢电泳涂膜附着力进行分析.通过调整硅钢涂层液树脂种类和含量,优化硅钢涂层膜厚,提高硅钢涂层干燥炉温度等措施,硅钢涂层的电泳涂膜附着力显著改善,电泳涂膜脱落现象得到解决.