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材料导报 2023年第19期37卷 176-181页

作者：潘涛赵蕾柴希阳罗小兵柴锋杨才福钢铁研究总院工程用钢研究所北京100081

为改善10crnicusi船体钢表面质量,设计了Si含量为0.08%~0.65%的试验钢,研究了其在1150~1250℃下的高温氧化行为,利用弯曲试验评价了试验钢氧化铁皮的剥离性,并讨论分析了Si含量对富Si反应产物与氧化增重的影响。结果表明:在低于Fe_(2)Si... 详细信息

为改善10crnicusi船体钢表面质量,设计了Si含量为0.08%~0.65%的试验钢,研究了其在1150~1250℃下的高温氧化行为,利用弯曲试验评价了试验钢氧化铁皮的剥离性,并讨论分析了Si含量对富Si反应产物与氧化增重的影响。结果表明:在低于Fe_(2)SiO_(4)-FeO共晶温度条件下,随着Si含量增加,固态Fe_(2)SiO_(4)含量增加,其对氧化反应的抑制程度增加,氧化增重呈现下降趋势;在高于Fe_(2)SiO_(4)-FeO共晶温度条件下,随着Si含量在0.20%~0.65%范围内增加,液相含量增加,加快了氧化反应,氧化增重呈现上升趋势。富Si产物的液化现象对氧化铁皮的剥离性具有重要影响,富Si液相浸入基体和FeO中,形成锚状或网格状形态,造成内氧化层与基体界面平直度严重恶化,导致氧化铁皮难以剥离。随着Si含量的增加,氧化铁皮剥离难度进一步加大。温度和Si含量是改善10crnicusi钢表面质量的关键因素,根据本实验研究结果,建议控制Si含量不高于0.20%,加热温度不高于1150℃。

关键词： 10crnicusi钢 Si含量 Fe_(2)SiO_(4)-FeO 液相剥离性

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加热温度对10crnicusi钢氧化铁皮的影响

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金属热处理 2022年第1期47卷 63-68页

作者：赵蕾李建铭穆晓彪柴希阳柴锋潘涛钢铁研究总院工程用钢研究院北京100081 渤海造船厂集团有限公司物资管理部辽宁葫芦岛125000

为改善10crnicusi船板钢表面质量粗糙的问题,采用电阻炉开展了1100~1300℃高温氧化试验,利用弯曲试验评价了氧化铁皮的剥离性,并研究了不同温度下氧化铁皮的演变规律。结果表明,随着加热温度的升高,氧化速率增大,氧化层厚度明显增加。... 详细信息

为改善10crnicusi船板钢表面质量粗糙的问题,采用电阻炉开展了1100~1300℃高温氧化试验,利用弯曲试验评价了氧化铁皮的剥离性,并研究了不同温度下氧化铁皮的演变规律。结果表明,随着加热温度的升高,氧化速率增大,氧化层厚度明显增加。氧化铁皮主要由Fe_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(4)、FeO和内氧化层组成,而内氧化层主要由FeNiCu、Fe_(2)SiO_(4)和FeO相组成。加热过程中Fe_(2)SiO_(4)/FeO共晶液相的产生对氧化铁皮的剥离性具有重要影响。在1100℃和1150℃条件下,内氧化层中的Fe_(2)SiO_(4)呈现颗粒状或块状弥散分布,氧化铁皮与基体之间界面平直,氧化铁皮易于剥离;在1200、1250和1300℃条件下,Fe_(2)SiO_(4)-FeO或Fe_(2)SiO_(4)发生熔化形成液相渗入基体和氧化铁皮中,造成界面粗糙,而锚状FeNiCu相与基体及氧化铁皮具有较好的结合力,两者的协同作用造成氧化铁皮难于剥离。因此在1100~1150℃条件下去除氧化铁皮较为合适。

关键词： 10crnicusi钢加热温度氧化铁皮 Fe_(2)SiO_(4)-FeO 剥离性

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加热温度与Si含量对10crnicusi钢氧化铁皮的影响

加热温度与Si含量对10CrNiCuSi钢氧化铁皮的影响

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作者：赵蕾钢铁研究总院

学位级别：硕士

随着船舶和海洋工程装备的升级换代对钢铁材料的表面质量和尺寸精度提出了高标准高要求,船体与海洋工程用钢的表面质量越来越受到重视。本文针对10crnicusi船体钢的表面质量提升需求,通过高温氧化试验、氧化铁皮表征、弯曲试验、Thermo-... 详细信息

随着船舶和海洋工程装备的升级换代对钢铁材料的表面质量和尺寸精度提出了高标准高要求,船体与海洋工程用钢的表面质量越来越受到重视。本文针对10crnicusi船体钢的表面质量提升需求,通过高温氧化试验、氧化铁皮表征、弯曲试验、Thermo-calc热力学计算等手段研究了加热温度和Si含量对10crnicusi钢氧化铁皮的影响,重点分析讨论了不同加热温度条件下10crnicusi钢氧化铁皮的演变过程以及Si含量对富Si反应产物与氧化增重的影响,提出了通过控制加热温度和优化Si含量等手段来减弱氧化铁皮对基体粘附性的建议。加热温度对10crnicusi钢氧化速率和氧化铁皮的剥离性具有明显影响。在1100～1300℃条件下,随着加热温度升高,氧化层厚度增加,氧化速率加快,且氧化铁皮越来越难剥离。在1100和1150℃条件下,内氧化层中Fe Ni Cu固溶相和FeSi O相呈现颗粒状或块状弥散分布,氧化铁皮与基体之间呈现平直状态。在1200、1250和1300℃条件下,FeSi O和Fe Ni Cu相均呈现锚状形态,氧化铁皮与基体之间界面平直度严重恶化。Fe-Si-O相液化对于氧化铁皮的剥离性具有重要影响,高温金相试验表明实验钢的Fe-Si-O相液化温度为1165.7℃。高于Fe-Si-O相液化温度,FeSi O-Fe O发生共晶液化或FeSi O相直接熔化形成液相,渗入基体和Fe O中起到钉扎作用,而锚状Fe Ni Cu相与基体及氧化铁皮具有较好的结合力,相互缠结的FeSi O相和Fe Ni Cu固溶相共同作用导致氧化铁皮难以剥离。Si含量对10crnicusi钢的氧化增重和氧化铁皮的剥离性具有重要影响。在1150℃条件下,随着Si含量增加,形成的固态FeSi O含量增加,对氧化反应抑制程度增加,氧化增重呈现下降趋势。在1200℃和1250℃条件下,随着Si含量在0.20-0.65%范围内增加,形成FeSi O-Fe O共晶液相含量增加,液相成为氧化反应原子/离子输运的便利通道,促进氧化反应,氧化增重呈现上升趋势。在高于Fe-Si-O液化温度条件下,随着Si含量增加,Fe-Si-O液相对氧化铁皮与基体界面的平直度恶化作用增加,氧化铁皮剥离难度提高,导致弯曲试验后粘附的氧化铁皮厚度增加。温度因素和Si含量是改善10crnicusi钢表面质量的重要方向。本实验研究结果,建议控制加热温度不高于1150℃,Si含量不高于0.20%。

关键词： 10crnicusi钢加热温度 Si含量氧化铁皮 Fe-Si-O液相,剥离性

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