【摘 要】
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本研究基于含硅钢氧化行为研究现状,根据现场工业加热制度,利用同步热分析仪(STA)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段研究不同加热工艺参数对含
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本研究基于含硅钢氧化行为研究现状,根据现场工业加热制度,利用同步热分析仪(STA)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段研究不同加热工艺参数对含硅钢氧化行为的影响;采用Image-pro Plus6.0分析软件确定Fe2SiO4层的渗透深度;通过高温共聚焦激光显微镜原位观察Fe2SiO4的熔化过程。 本研究主要内容包括:⑴含硅钢等温氧化过程中,氧化增重随时间呈抛物线关系。但本文研究证明,含硅钢在等温氧化过程中,有一个临界时间点(tc),在临界时间点之后,氧化速率常数随着温度的升高而增加,氧化增重与时间呈抛物线关系,氧化动力学中模型系数A为常数;在临界时间点之前,氧化速率常数与温度无关,氧化增重与时间呈线性关系,模型系数A是随着温度升高而降低的变量。另外,临界时间点随着温度的升高而增加。这是本文的主要创新点之一。⑵当保温温度高于硅酸亚铁熔点温度时,氧化速率与温度和时间无关,与氧气含量呈线性增加关系,氧化总增重与温度无关,只取决于氧化气氛和时间,氧化总增重与氧化气氛和时间呈线性增加关系。⑶硅元素在含硅钢中的分布主要有三种:一是以Fe2SiO4形式存在于铁皮最内层,二是存在于铁基体内的含硅颗粒中,三是连续分布在金属晶界上。共晶Fe2SiO4/FeO形貌分为两种,一种是FeO呈颗粒状分布在Fe2SiO4上,另一种是FeO呈片层状分布在Fe2SiO4上。这也是本文的主要创新点之一。⑷硅含量减少时,氧化总增重增加,但对高温段(大于Fe2SiO4熔点温度)氧化速率基本无影响。加热温度高于Fe2SiO4熔点温度后,Fe2SiO4呈网格状分布,其形貌和渗透深度主要与氧气含量和氧化时间有关。⑸在含硅钢中增加P含量,可以降低Fe2SiO4/FeO熔化温度,从而有效的改善除磷能力,减少红色氧化铁皮的形成。⑹在加热温度和加热时间相同的情况下,采用低温慢速加热+高温快速加热有利于减少Fe2SiO4网格状分布。
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