低碳含Si鋼高溫氧化行為及網(wǎng)格狀Fe 2 SiO 4 /FeO形成機理研究
發(fā)布時間:2023-10-30 17:53
本文為控制或消除紅色氧化鐵皮,基于紅色氧化鐵皮的形成機理,采用模擬實際工業(yè)生產(chǎn)的加熱制度,通過熱重分析實驗、組織觀察、能譜分析(EDS)、XRD物相分析、原位觀察實驗等系統(tǒng)地研究了氧化氣氛、均熱段氧化時間、Si含量等對低碳含Si鋼高溫氧化行為的影響,分析了Fe2SiO4/FeO的形貌及分布規(guī)律。此外,重點討論了氧氣含量與低碳含Si鋼氧化鈍化行為的關系。其次,分析了鋼中二元共晶物Fe2SiO4/FeO的形貌并澄清了其形成機制。提出了改變開始氧化溫度、加熱速度和冷卻速率等方式,減少低碳含Si鋼中網(wǎng)格狀Fe2SiO4/FeO的措施。另外,采用原位觀察方法明確了Fe2SiO4/FeO熔點與P、S含量的關系。論文研究結果表明:(1)High-1.21Si鋼和Low-0.25Si鋼氧化鐵皮形貌類似,各層鐵皮的組織結構相同,最外層為Fe2O3+Fe3O...
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化行為
1.2.1 氧化鐵皮
1.2.2 氧化速率
1.2.3 紅色氧化鐵皮形成機理
1.2.4 氧化鐵皮控制技術
1.3 氧化膜應力及結合力
1.3.1 氧化膜應力
1.3.2 氧化鐵皮/金屬結合力
1.4 化學元素對氧化行為的影響
1.4.1 C元素
1.4.2 Si元素
1.4.3 Ni元素
1.4.4 其他元素
1.5 工藝制度對氧化鐵皮的影響
1.6 本課題研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗類型及設備
2.2.1 同步熱重分析實驗
2.2.2 高溫激光共聚焦顯微鏡原位觀察實驗
2.2.3 組織表征
第3章 工業(yè)大生產(chǎn)搭載氧化實驗
3.1 實驗目的
3.2 實驗工藝
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 低溫搭載實驗
3.3.2 高溫搭載實驗
3.3.3 結果分析
3.4 小結
第4章 低碳含Si鋼不同氧氣含量下的氧化鈍化行為
4.1 實驗目的
4.2 實驗工藝
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 氧化熱力學分析
4.3.2 氧化動力學分析
4.4 小結
第5章 氧化氣氛、均熱段時間與Si含量對低碳鋼氧化行為復合影響
5.1 實驗目的
5.2 實驗工藝
5.3 實驗結果與討論
5.3.1 氧化鐵皮組織
5.3.2 氧化動力學
5.4 小結
第6章 開始氧化溫度對低碳含Si鋼氧化行為的影響
6.1 實驗目的
6.2 實驗工藝
6.3 實驗結果與討論
6.3.1 氧化鐵皮形貌
6.3.2 氧化動力學
6.4 小結
第7章 加熱速度和冷卻速度對低碳含Si鋼氧化行為的影響
7.1 實驗目的
7.2 實驗工藝
7.2.1 同步熱重分析實驗
7.2.2 高溫顯微鏡原位觀察實驗
7.3 實驗結果與討論
7.3.1 熱重分析實驗結果
7.3.2 原位觀察結果
7.4 本章小結
第8章 Fe2SiO4/FeO熔化過程原位觀察
8.1 實驗目的
8.2 實驗工藝
8.3 實驗結果與討論
8.3.1 原位觀察
8.3.2 顯微組織
8.3.3 結果分析
8.4 小結
第9章 Fe2SiO4/FeO形成機理研究
9.1 實驗目的
9.2 實驗工藝
9.3 實驗結果與討論
9.4 小結
第10章 總結、創(chuàng)新點與展望
10.1 總結
10.2 創(chuàng)新點
10.3 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間取得的科研成果
1.發(fā)表論文
2.授權專利
3.獲獎情況
附錄2 攻讀博士學位期間參加的科研項目
附件
本文編號:3858913
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化行為
1.2.1 氧化鐵皮
1.2.2 氧化速率
1.2.3 紅色氧化鐵皮形成機理
1.2.4 氧化鐵皮控制技術
1.3 氧化膜應力及結合力
1.3.1 氧化膜應力
1.3.2 氧化鐵皮/金屬結合力
1.4 化學元素對氧化行為的影響
1.4.1 C元素
1.4.2 Si元素
1.4.3 Ni元素
1.4.4 其他元素
1.5 工藝制度對氧化鐵皮的影響
1.6 本課題研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗類型及設備
2.2.1 同步熱重分析實驗
2.2.2 高溫激光共聚焦顯微鏡原位觀察實驗
2.2.3 組織表征
第3章 工業(yè)大生產(chǎn)搭載氧化實驗
3.1 實驗目的
3.2 實驗工藝
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 低溫搭載實驗
3.3.2 高溫搭載實驗
3.3.3 結果分析
3.4 小結
第4章 低碳含Si鋼不同氧氣含量下的氧化鈍化行為
4.1 實驗目的
4.2 實驗工藝
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 氧化熱力學分析
4.3.2 氧化動力學分析
4.4 小結
第5章 氧化氣氛、均熱段時間與Si含量對低碳鋼氧化行為復合影響
5.1 實驗目的
5.2 實驗工藝
5.3 實驗結果與討論
5.3.1 氧化鐵皮組織
5.3.2 氧化動力學
5.4 小結
第6章 開始氧化溫度對低碳含Si鋼氧化行為的影響
6.1 實驗目的
6.2 實驗工藝
6.3 實驗結果與討論
6.3.1 氧化鐵皮形貌
6.3.2 氧化動力學
6.4 小結
第7章 加熱速度和冷卻速度對低碳含Si鋼氧化行為的影響
7.1 實驗目的
7.2 實驗工藝
7.2.1 同步熱重分析實驗
7.2.2 高溫顯微鏡原位觀察實驗
7.3 實驗結果與討論
7.3.1 熱重分析實驗結果
7.3.2 原位觀察結果
7.4 本章小結
第8章 Fe2SiO4/FeO熔化過程原位觀察
8.1 實驗目的
8.2 實驗工藝
8.3 實驗結果與討論
8.3.1 原位觀察
8.3.2 顯微組織
8.3.3 結果分析
8.4 小結
第9章 Fe2SiO4/FeO形成機理研究
9.1 實驗目的
9.2 實驗工藝
9.3 實驗結果與討論
9.4 小結
第10章 總結、創(chuàng)新點與展望
10.1 總結
10.2 創(chuàng)新點
10.3 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間取得的科研成果
1.發(fā)表論文
2.授權專利
3.獲獎情況
附錄2 攻讀博士學位期間參加的科研項目
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本文編號:3858913
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