镜面取向电磁钢板二次热处理后表面氧化膜特性及其对张力被膜附着性的影响

对于镜面取向电磁钢板在高温退火后,需要再次进行热处理使钢板表面生成氧化膜,它是钢板与绝缘被膜两者界面之间的一层膜,被称为外部氧化型氧化膜,它的质量决定了张力绝缘被膜的附着性.在外部氧化膜中,粒状氧化物面积比率至少占2％以上,氧化膜厚度应在2 nm以上,否则就不能承受张力被膜所施加的应力,被膜的附着性就会降低.     

镜面取向电磁钢板二次热处理时冷却速度对张力绝缘被膜附着性的影响

镜面取向电磁钢板二次热处理的冷却速度影响氧化膜质量的机理是晶格缺陷的存在,当外部氧化型氧化膜形成时,在氧化膜与钢板之间的界面近旁积蓄许多晶格缺陷,由于外部氧化型氧化膜继续生成,这样就形成了空穴.而空穴的形成与冷却速度有很大关系,当缓慢冷却时这种缺陷逐渐消失.而在快速冷却时,这种缺陷已无足够的时间消除,于是这种缺陷就在外部氧化型氧化膜中积聚,空穴就大量形成了.被膜中的空穴以断面面积比率(采用TEM观测)表示,要求空穴面积率在30％以下,可获得良好的张力绝缘被膜附着性.     

钢板表面形成矩形微细结构增强被膜张力对高磁场铁损的影响

以镜面取向电磁钢板作为母材,对没有无机质被膜的母材上用腐蚀法处理,其{110}晶面上形成一定形状的腐蚀坑,这种腐蚀坑可用扫描电镜(SEM)观察到并发现钢板表面被微小的矩形形状的结构所覆盖,单个形状的矩形组织(腐蚀坑)大小(平均值)沿钢板轧向为0.01～0.1 μm,沿垂向为0.005～0.05 μm.被称之"矩形形状微细结构"与以前钢板表面是凸凹状完全不同,之后在钢板表面涂布张力绝缘涂层,从微观上看施加的张力是均匀的,从而改善高磁场铁损.     

取向电磁钢板张力涂层发展过程及其对磁性能的影响#br#

高温退火被膜与铁基体界面不是平坦的界面,妨碍磁畴畴壁移动,影响磁性能,这与增大被膜张力降低铁损的效果相矛盾,于是开发了镜面取向电磁钢板。在张力涂层前镜面化的钢板表面上需要形成中间被膜,中间被膜以SiO2为主成分,此外还应含有金属铁和/或铁的氧化物。其方法有CVD法,等离子溅射法,乙醇系溶媒法。生成张力被膜与齿形辊刻痕细化磁畴相结合具有相乘的效果,可大幅度降低铁损。     

快速加热条件下对取向电磁钢板陶瓷被膜和绝缘被膜的控制及要求

一次再结晶的快速加热技术,会改变钢板初期氧化状态,影响内氧化层的致密性,从而影响陶瓷被膜的附着性,使最终成品被膜附着性下降。同时也会影响到被膜附加的张力,进而影响磁性能。文中提出控制一次再结晶退火后的钢板氧含量最佳范围为1.5～3.0g/m2,且绝缘被膜张力和陶瓷被膜张力之比最佳范围为1.4～3.0,由此可以得到磁性能和被膜性能均优良的取向电磁钢板。     

钢板表面形成矩形微细结构增强被膜张力对高磁场铁损的影响#br#

以镜面取向电磁钢板作为母材，对没有无机质被膜的母材上用腐蚀法处理，其{110}晶面上形成一定形状的腐蚀坑，这种腐蚀坑可用扫描电镜（SEM）观察到并发现钢板表面被微小的矩形形状的结构所覆盖，单个形状的矩形组织（腐蚀坑）大小（平均值）沿钢板轧向为0.01~0.1 μm，沿垂向为0.005~0.05 μm。被称之“矩形形状微细结构”与以前钢板表面是凸凹状完全不同，之后在钢板表面涂布张力绝缘涂层，从微观上看施加的张力是均匀的，从而改善高磁场铁损。     

快速加热条件下对取向电磁钢板陶瓷被膜和绝缘被膜的控制及要求#br#

一次再结晶的快速加热技术，会改变钢板初期氧化状态，影响内氧化层的致密性，从而影响陶瓷被膜的附着性，使最终成品被膜附着性下降。同时也会影响到被膜附加的张力，进而影响磁性能。文中提出控制一次再结晶退火后的钢板氧含量最佳范围为1.5～3.0 g/m2，且绝缘被膜张力和陶瓷被膜张力之比最佳范围为1.4～3.0，由此可以得到磁性能和被膜性能均优良的取向电磁钢板。     

电磁钢板用无铬表面处理液

为了实现环保目标,JFE公司开发了不含铬的表面处理液,主要以高分子有机化合物和氧化物粒子配置,并且控制好PH值和烘干温度、时间,取得了良好的效果。其绝缘被膜各种性能均优良,尤其是被膜耐受张力垫摩擦性能也优良。     

电解液内含物与钛表面阳极氧化膜早期结晶的关系

钛是一种兼具高强度和低密度的材料,已被应用于航空航天、石油化工和医疗等诸多领域。钛在大多数水溶液环境中具有优异的耐腐蚀性,这是由于有氧存在时其表面会自然形成几个纳米厚的钝化薄膜。类似其他所有阀金属,这层自然氧化膜可以通过阳极氧化长厚,形成薄（干涉色的）膜或厚的多孔膜层。根据所施加的氧化条件（例如电解液的类型、浓度和电解电压等）可以生成致密的或多孔的,无定形或结晶态的,或呈纳米管排列的薄膜。钛阳极氧化过程中,由于热能和电场的作用,离子在膜层中迁移和扩散使氧化物生长。膜层在金属／氧化物和氧化物／电解液2种界面问生长。     

改善取向电磁钢板玻璃被膜质量的技术措施

提高钢板被膜质量重点在于对玻璃被膜空隙率的控制，断面空隙面积率最好为5 %以下，最佳为2 %以下，提高了玻璃被膜的致密性，均匀性，改善了被膜附着性和防锈性。脱碳退火初期，如果是高露点和快速加热，钢板表面所生成SiO2的形态细小、均匀，SiO2是镁橄榄石生成的核，那么在其后的高温退火时，镁橄榄石被膜微细致密。此外退火隔离剂的涂布条件控制好，将使低熔点的氧化物微细分散，在高温退火时加速分解，Si，Al，O等元素的氧化反应被推迟，即玻璃被膜形成被推迟，于是高温退火时低熔点金属被氧化而产生的那些微细空隙被埋没，减少了玻璃膜空隙数量。     

氧化铝膜理论(百问百答)

20、在阳极氧化中为什么氧化铝膜有时发光?关于“氧化铝膜发光”有三种发光现象。即,火花放电的光、电发光和热发光。给某种电解液施加100伏以上的电压进行氧化铝膜电解时,就响起叭啦叭啦的声音,并在氧化铝膜的表面上,看到许多斑点状的光。当绝缘的氧化铝膜被破坏时就产生火花放电。把这种现象叫氧化铝膜     

铁-镍基耐蚀合金的灰化机理

利用SEM和EDX分析,作者在模拟的H2+CO合成气氛中对镍基、铁-镍基耐蚀合金的金属灰化机理进行了研究.发现含铬的镍基、铁-镍基耐蚀合金的灰化损伤起源于合金表面局部氧化膜的破坏.化学反应所生成的碳原子从氧化膜破坏处进入合金基体,形成碳化物,达到过饱和后析出石墨,从而阻止了氧化膜的修复.金属灰化的产生取决于合金元素铬外扩散形成氧化物的速度与碳的内扩散速度、达到过饱和固溶后析出石墨的速度相互竞争.石墨丝的生长与其底部金属基体灰化所形成蚀坑的扩张是相互促进的.     

锆合金氧化膜内应力的产生与释放机制的探讨

对锆合金腐蚀过程中氧化膜内的应力状态演变特征及其影响因素进行了分析,重点探讨了腐蚀时锆金属基体和氧化产物之间的体积变化(PBR)、从四方相ZrO2(t-ZrO2)向单斜相ZrO2(m-ZrO2)的相变、第二相粒子沉淀及晶粒尺寸效应等因素对应力产生机理的影响.     

表面氧化物对高强度冷轧钢板磷化处理性能的影响

Si和Mn是钢材的基本合金元素,这些合金元素不仅对氧化敏感,容易在钢材表面形成氧化物,而且对钢板的表面性能如磷化处理性能也有很大的影响.另一方面,近年来为提高汽车防碰撞性能和减轻车身重量,对汽车用冷轧钢板强度的要求越来越高.为提高钢板的强度,添加这些合金元素是非常有效的办法.为调查Si和Mn对磷化处理性能的影响,从表面氧化物的观点出发,分析了添加Si和Mn后钢板表面形成的氧化物的种类和分布形态.结果发现,添加Si后钢板的磷化处理性能变差,这是因为钢板表面形成的Si氧化膜会破坏磷化处理性能.同时还发现氧化物的形成除受Si含量的影响外,还受Mn含量的影响,即使在Si含量较高的情况下,控制Mn含量也可以提高钢板的磷化处理性能.     

带钢氧化膜受压断裂实验及数值分析

为了研究拉矫破鳞过程中,压应力对氧化膜剥落的作用,建立了氧化膜的薄板模型,推导出氧化膜长度与临界荷载之间的关系,利用差分法理论计算出失稳条件下的临界荷载公式。模型中的材料参数氧化膜弹性模量由纳米压痕实验测得为145GPa,基体与氧化膜的结合力系数由拉伸实验测得为18.2MPa/m;利用拉矫破鳞机对带钢施加100、150、200MPa的压应力作用,通过金相实验观察统计出断裂后的残余长度,并与理论计算的残余长度进行对比,验证得到拉矫破鳞实验得出的断裂长度与差分法理论计算出的残余长度的结果相差小于12%。研究表明氧化膜受压断裂,理论推导出的临界残余氧化膜长度与实际受压断裂氧化膜长度相近;临界荷载公式表明压应力与残余氧化膜最大长度呈平方反比关系。     

碳含量对Cr25Ni20型奥氏体耐热钢高温氧化性能的影响

对两种不同碳含量的Cr25Ni20型奥氏体耐热不锈钢分别加热到800 和1 100 ℃循环氧化96 h后，进行了循环氧化分析，并利用扫描电镜观察钢材表面氧化膜形貌；利用X射线衍射仪对氧化膜进行物相分析；采用划痕法测量氧化膜与金属基体的黏附力。结果表明，氧化膜是由菱形结构的Cr2O3晶粒和尖晶石结构的MnCr2O4晶粒组成，随着氧化温度的升高，氧化物晶粒变得粗大并由菱形结构向尖晶石结构转变；碳含量的增加造成“贫铬”现象的发生，减缓保护性氧化膜的生成，降低氧化膜与金属基体的黏附力；随着氧化温度的升高，氧化膜横截面的厚度不断增加，氧化膜受破坏程度也不断加剧。     

取向电磁钢板高温退火初期采用Ar气作为保护气氛对镁橄榄石被膜质量的影响

高温退火低保温期,采用惰性气体作保护气体能改善被膜质量。惰性气体Ar与H2、N2相比黏度高,Ar气难于侵入钢卷的各层间挤压出水分子,水分子就在钢板层间保持下来,将会进一步促进被膜的生成。之后导入氢气,促进了退火隔离剂MgO的表面活化性,由于钢板层间是湿氢保护气氛,钢板表面的副氧化层中、难于被还原的Fe2SiO4,将与MgO发生反应,生成Fe2-xMgxSiO4,又继续形成完善的Mg2SiO4镁橄榄石被膜,在这种条件下所生成的被膜将吸收隔离涂层中的Ti,增强了被膜的强度。     

陶瓷金属复合材料

一种陶瓷/金属复合材料由某种金属基体和一种陶瓷表面涂层组成,金属基体由10～30wt％Cr,55～90wt％Ni、Co和/或Fe及高于15wt％Al、Ti、Zr、Y、Hf或Nb构成。在基体同陶瓷表面涂层之间有一层氧化铬作为氧的屏蔽层。陶瓷表面涂层含有存在于基体合金中的某一金属的氧化物,这种金     

提高Ti-6Al-4V合金与生物活性涂层结合强度的研究

采用搪瓷工艺利用含有磷灰石和硅灰石的生物活性玻璃陶瓷(A-W)对钛合金Ti-6Al-4V进行两次涂层.对钛合金基体表面在不同温度与时间下进行预氧化处理,形成氧化物过渡层,作为玻璃和金属间粘结的媒介.氧化膜的厚度在3～6μm时,涂层与基体结合良好.最佳预氧化工艺为950℃×10min.通过喷砂使表面粗糙度增加,利于元素的扩散及化学键合,提高了涂层与基体的结合强度.钛合金经涂烧后制备的生物活性复合材料符合人工关节的性能要求.     

取向电磁钢板高温退火初期采用Ar气作为保护气氛对镁橄榄石被膜质量的影响#br#

高温退火低保温期，采用惰性气体作保护气体能改善被膜质量。惰性气体Ar与H2、N2相比黏度高， Ar气难于侵入钢卷的各层间挤压出水分子，水分子就在钢板层间保持下来，将会进一步促进被膜的生成。之后导入氢气，促进了退火隔离剂MgO的表面活化性，由于钢板层间是湿氢保护气氛，钢板表面的副氧化层中、难于被还原的Fe2SiO4，将与MgO发生反应，生成Fe2 xMgxSiO4，又继续形成完善的Mg2SiO4镁橄榄石被膜，在这种条件下所生成的被膜将吸收隔离涂层中的Ti，增强了被膜的强度。