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Zn-Al-Mg镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀产物分析

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物理测试 2024年第2期42卷 12-18页

作者：史学星张莉霞严春莲鞠新华首钢集团有限公司技术研究院北京100043

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等多种分析技术对在3.5%NaCl溶液中浸润不同时间(0、3、7和21 d)的Zn-Al-Mg镀层表面的腐蚀产物进行了深入探讨。结果表明:正常Zn-Al-Mg镀层表面主要含Zn、Mg、Al和少量的C、O元... 详细信息

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等多种分析技术对在3.5%NaCl溶液中浸润不同时间(0、3、7和21 d)的Zn-Al-Mg镀层表面的腐蚀产物进行了深入探讨。结果表明:正常Zn-Al-Mg镀层表面主要含Zn、Mg、Al和少量的C、O元素,由白色块状富Zn相、灰色共晶组织MgZn2相和富Al相组成,表面存在极薄的氧化物薄膜。而经过3.5%NaCl溶液腐蚀的Zn-Al-Mg镀层表面Zn、Mg、Al含量明显减少,Fe和O含量明显增多。腐蚀时间由3 d→7 d→21 d,其腐蚀层表面呈现出灰色→白色→橘黄色(腐蚀严重的呈深红色)变化;腐蚀初期产物主要为Mg(OH)_(2)和Zn_(5)(CO_(3))_(2)·(OH)_(6),随着腐蚀时间增加,腐蚀产物主要为AlFeO_(3)、Zn_(5)(CO_(3))_(2)·(OH)_(6)和少量Zn_(5)(OH)_(6)Cl_(2)·H_(2)O,腐蚀时间继续增加到21 d,腐蚀产物以FeO(OH)为主,此外还有少量的Zn_(5)(OH)_(6)Cl_(2)·H_(2)O。

关键词： Zn-Al-Mg镀层腐蚀产物 NaCl溶液

热浸镀低合金高强钢Zn-Al-Mg镀层的组织结构表征

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钢铁 2023年第1期58卷 153-160页

作者：崔桂彬鞠新华严春莲马泽军首钢集团有限公司技术研究院北京100043

热浸镀锌铝镁镀层因其具有更优异的切口保护性能和耐腐蚀性能等而被广泛应用于汽车和家电领域,而锌铝镁镀层钢板的耐蚀性与其物相组成密切相关。因此,为了更好地研究热浸镀低合金高强钢Zn-Al-Mg镀层表面与截面的微观组织与物相结构组成... 详细信息

热浸镀锌铝镁镀层因其具有更优异的切口保护性能和耐腐蚀性能等而被广泛应用于汽车和家电领域,而锌铝镁镀层钢板的耐蚀性与其物相组成密切相关。因此,为了更好地研究热浸镀低合金高强钢Zn-Al-Mg镀层表面与截面的微观组织与物相结构组成,利用聚焦离子束(FIB)对镀层截面进行了微区加工和精抛,制备出了平整光亮无应力的待观察面。首先利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)初步分析了锌铝镁镀层表面与截面的微观组织形貌与成分,再利用电子背散射衍射技术(EBSD)菊池花样标定准确判定了锌铝镁镀层的物相结构与组成。研究表明,锌铝镁镀层表面与截面物相构成相同,均是由粗大枝晶状的初生富Zn相、相对细小鱼骨状或枝晶状的Zn-Mg二元共晶相和更为细小颗粒状或条状Zn-Mg-Al三元共晶相构成。另外还发现,在块状的初生富Zn相中均匀弥散分布着大量的纳米析出颗粒富Al相。经EBSD菊池花样标定准确判定了热浸镀锌铝镁镀层的物相结构,其中粗大枝晶状的初生富Zn相为具有密排六方结构的Zn相,相对细小鱼骨状或枝晶状的Zn-Mg二元共晶相为具有相同密排六方结构的Zn-MgZn2,更为细小颗粒状或条状Zn-Mg-Al三元共晶相为Zn-MgZn2-Al。另外,初生Zn相中析出的纳米级富Al相颗粒有效地提升了镀层的表面硬度。同时,在初生Zn相和共晶相的边缘均覆盖着一层MgZn2相,该相可以有效地延缓腐蚀进程。

关键词：锌铝镁镀层物相 EBSD 菊池花样 TKD

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连退板浅表层的富集元素表征

冶金分析 2022年第8期42卷 68-75页

作者：崔桂彬鞠新华孟杨其其格严春莲首钢集团有限公司技术研究院

为了研究连退板表层元素富集行为及相互作用，借助扫描电镜、辉光放电光谱仪、光电子能谱仪和透射电镜等技术手段对铝镇静钢和双相钢连退板表层中的富集元素进行了详细地表征与分析。结果表明，铝镇静钢连退板表面的主要富集元素有O、Mn... 详细信息

为了研究连退板表层元素富集行为及相互作用，借助扫描电镜、辉光放电光谱仪、光电子能谱仪和透射电镜等技术手段对铝镇静钢和双相钢连退板表层中的富集元素进行了详细地表征与分析。结果表明，铝镇静钢连退板表面的主要富集元素有O、Mn和Al;而双相钢连退板表面的主要富集元素有O、Mn和Si。沿着浅表层深度分析可知，对于合金元素含量较高的双相钢，沿浅表层富集更深，富集深度约为50 nm;而合金元素含量较低的铝镇静钢，富集深度仅约为25 nm。综合分析不难发现，相对于铝镇静钢，双相钢添加了Si元素以后在其表面优先富集Si元素并同时形成了Si的氧化物，从而导致Al元素的富集及氧化物的形成受到了抑制。

关键词：连退板浅表层富集元素氧化物颗粒铝镇静钢双相钢

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钢中非金属夹杂物的三维定量表征

金属热处理 2023年第3期48卷 280-286页

作者：严春莲秦汉成其其格代锦冯超孟杨首钢集团有限公司技术研究院检测中心北京100043

以超低碳钢、易切削钢、管线钢为研究对象,通过优化电解萃取法以及夹杂物自动分析技术,完成了钢中大尺寸氧化铝、大尺寸硫化锰、常规氧硫化物等典型夹杂物的三维形态表征及自动定量统计,并就滤膜干扰物、夹杂物分散状态、扫描电镜参数... 详细信息

以超低碳钢、易切削钢、管线钢为研究对象,通过优化电解萃取法以及夹杂物自动分析技术,完成了钢中大尺寸氧化铝、大尺寸硫化锰、常规氧硫化物等典型夹杂物的三维形态表征及自动定量统计,并就滤膜干扰物、夹杂物分散状态、扫描电镜参数设置等影响夹杂物三维定量表征的因素进行了讨论。与二维分析相结合,夹杂物的三维形态表征及定量统计结果将提供最为全面、真实、准确的夹杂物信息。

关键词：夹杂物三维表征定量分析钢

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扫描电镜夹杂物自动分析功能在钢材上的应用

冶金分析 2023年第1期43卷 41-48页

作者：陈涛易敏丁宁严春莲其其格肖国强首钢集团有限公司技术研究院

非金属夹杂物是影响钢材质量性能的主要因素之一，扫描电镜夹杂物自动分析是检验钢中夹杂物的常用手段，具有操作自动化程度高、检测结果数据量丰富的优势。实验利用该功能检验了铝、硅、锰复合脱氧的某低碳低合金钢中间包钢水样品和盘... 详细信息

非金属夹杂物是影响钢材质量性能的主要因素之一，扫描电镜夹杂物自动分析是检验钢中夹杂物的常用手段，具有操作自动化程度高、检测结果数据量丰富的优势。实验利用该功能检验了铝、硅、锰复合脱氧的某低碳低合金钢中间包钢水样品和盘条样品，以案例方式介绍了检验结果中主要数据的利用：用元素含量断定夹杂物的成分和类型，实验中为MnS和各种氧化物；当量直径(ECD)可用于分析尺寸，再综合数量信息，可评价钢质洁净度水平以及指导优化夹杂物控制技术，实验中中间包钢水样品和盘条样品上夹杂物ECD平均值分别为1.89μm和1.14μm,前者远大于后者，而前者夹杂物密度则小于后者；按类型，硅酸盐和硅铝酸盐型夹杂物是实验中最主要的两类氧化物夹杂，其中前者尺寸略小，ECD平均约1.005μm,后者数量最多，盘条样上占比超50%;依据检验结果还可定位夹杂物位置，实验中两类样品上各类型夹杂物均随机分布；轧制过程中夹杂物随尺寸增大而变形增大，随着其分布位置由基体边部到心部，变形先增大后减小，硫化物长宽比大于氧化物，钙改质的氧化物大于未改质前。

关键词：扫描电镜(SEM) 自动分析功能钢中夹杂物数量尺寸变形中间包钢水盘条

退火温度对Ti-IF钢组织、析出物和织构的影响

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材料热处理学报 2012年第6期33卷 136-141页

作者：崔桂彬鞠新华王泽阳赵运堂严春莲首钢技术研究院北京100043

借助OM、TEM、XRD和热膨胀等检测方法,研究了退火温度对Ti-IF的组织、析出物和织构的影响。研究表明,随着退火温度的升高,再结晶越完全,同时析出物的数量越少,尺寸越粗大,则阻碍γ织构(//ND)发展的作用就越弱,形成γ织构(//ND)的取向强... 详细信息

借助OM、TEM、XRD和热膨胀等检测方法,研究了退火温度对Ti-IF的组织、析出物和织构的影响。研究表明,随着退火温度的升高,再结晶越完全,同时析出物的数量越少,尺寸越粗大,则阻碍γ织构(//ND)发展的作用就越弱,形成γ织构(//ND)的取向强度和所占比例就越高,深冲性能就越好。

关键词： IF钢组织析出物织构退火温度

850℃不同保温时间对15CrMo钢晶间氧化层的影响

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物理测试 2022年第6期40卷 1-6页

作者：史学星鞠新华严春莲温娟首钢集团有限公司技术研究院北京100043

利用扫描电镜和电子探针研究了850℃不同保温时间对晶间氧化层的影响。结果表明,随着保温时间增加,15CrMo钢外层的氧化铁皮厚度逐渐增大而晶间氧化的深度则先增大后趋于稳定,其中当保温时间为30 min时,晶间氧化深度约为13μm,随后随着... 详细信息

利用扫描电镜和电子探针研究了850℃不同保温时间对晶间氧化层的影响。结果表明,随着保温时间增加,15CrMo钢外层的氧化铁皮厚度逐渐增大而晶间氧化的深度则先增大后趋于稳定,其中当保温时间为30 min时,晶间氧化深度约为13μm,随后随着保温时间延长到120 min,晶间氧化深度约为17μm且趋于稳定。试验钢在晶间氧化处Mn、Cr、Si合金元素富集明显、晶界粗化且晶内氧化物质点增多。

关键词： 15CrMo钢保温时间氧化铁皮晶间氧化元素富集

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热浸镀铝硅镀层微观组织结构表征

表面技术 2021年第8期50卷 375-381页

作者：崔桂彬鞠新华尹立新严春莲首钢集团有限公司技术研究院北京100043

目的研究热成形钢热浸镀铝硅镀层的微观组织与物相组成。方法利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析铝硅镀层表面与截面的微观组织形貌与成分,利用X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD)分析铝硅镀层的物相组成与比例。结果热浸镀铝... 详细信息

目的研究热成形钢热浸镀铝硅镀层的微观组织与物相组成。方法利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析铝硅镀层表面与截面的微观组织形貌与成分,利用X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD)分析铝硅镀层的物相组成与比例。结果热浸镀铝硅镀层表面由富Al相、少量的富Fe相以及树枝晶网状分布的高Si相构成,截面是由内外两层组成,其靠近铁基体的内层为Fe-Al-Si合金层,外层为Al-Si层。进一步的研究显示,Al-Si层由富Al相、少量的富Fe相以及柱状分布的高Si相构成,高Si相主要存在于合金层与铝硅层界面以及Al-Si层中。结论热浸镀铝硅镀层中富Al相、富Fe相、高Si相和Fe-Al-Si三元合金层的物相分别为Al、Al_(13)Fe_(4)、Si和Al_(8)Fe_(2)Si。对热浸镀铝硅镀层中高Si相的研究显示,分布于合金层与铝硅层界面处的高Si相,可以有效阻碍镀层的生长,而分布于铝硅层中的高Si相在空间中以立体网状骨架的结构形式存在,这种立体网状结构形式作为镀层的主体框架,可以有效地提高镀层的强韧性和成形性能。

关键词：热浸镀铝硅镀层物相 EBSD 菊池花样

加热温度对15CrMo钢晶间氧化行为的影响

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理化检验（物理分册） 2022年第9期58卷 1-4页

作者：史学星王畅严春莲鞠新华其其格首钢集团有限公司技术研究院北京100043

利用热重分析、扫描电镜及电子探针分析的方法,研究了不同加热温度下15CrMo钢的晶间氧化行为。结果表明:随着加热温度的升高,15CrMo钢外层的氧化铁皮厚度逐渐增大,其晶间氧化深度呈先增大后减小的趋势;15CrMo钢晶间氧化的鼻尖温度为850... 详细信息

利用热重分析、扫描电镜及电子探针分析的方法,研究了不同加热温度下15CrMo钢的晶间氧化行为。结果表明:随着加热温度的升高,15CrMo钢外层的氧化铁皮厚度逐渐增大,其晶间氧化深度呈先增大后减小的趋势;15CrMo钢晶间氧化的鼻尖温度为850℃,此时的晶间氧化深度约为12.9μm。在晶间氧化处主要是Si,Mn,Cr元素优先富集,Mo元素只能扩散到靠近基体的界面处。建议采用适当降低加热温度的方法来控制晶间氧化的形成。

关键词： 15CrMo钢加热温度氧化铁皮晶间氧化