300mm直拉单晶硅中的氮元素对氧化诱生层错的影响

采用直拉法生长普通和掺氮硅单晶,研究不同含氮浓度的晶体中氧化诱生层错(OSF)的行为.从4组晶体的相同位置取样,并对样品进行1100℃湿氧氧化实验.实验结果表明,随着晶体中氮浓度的增加样品中氧化诱生层错环(OSF-ring)宽度变大,且环内OSF缺陷的密度增加.这说明,氮的掺入促进了晶体中满足OSF形核要求的原生氧沉淀的形成,使OSF形核区变大.     

Cr对流动NaCl溶液中普碳钢锈层特征的影响

对碳钢和耐蚀管用含Cr低合金钢进行流动加速腐蚀实验,研究了实验钢在流动腐蚀性条件下的锈层结构以及Cr元素对锈层的影响机理.利用极化曲线、SEM、TEM及XPS等分析手段研究了Cr元素对实验钢耐流动加速腐蚀性的影响,以及含Cr钢内锈层的腐蚀形貌,深入分析了Cr在内锈层中的分布及存在状态.结果表明,含Cr钢内锈层致密均匀,Cr元素在内锈层中富集并以Fe2CrO4的形式存在.Fe2CrO4细小的颗粒尺寸是形成致密内锈层的原因,致密的内锈层对基体具有很好的保护作用.     

Nb含量对Fe-22Mn-0.4C合金层错能和力学性能的影响

研究了微合金元素Nb对Fe-22Mn-0.4C合金层错能和力学性能的影响,利用X射线峰位移法测量计算了不同Nb含量的Fe-22Mn-0.4C合金的层错几率变化.结果表明随着Nb含量的提高,合金的层错几率降低,层错能提高.同时,Fe-22Mn-0.4C合金在拉伸变形过程中,变形机制由以TRIP效应为主导机制变为以TWIP效应为主导机制.不同的变形机制使不同Nb含量合金的力学性能发生变化,并使变形后的层错几率出现不同的变化量.     

第一性原理计算Si和Ga掺杂对BCC-Fe广义层错能的影响

采用第一性原理计算了BCC-Fe以及BCC-Fe分别掺杂硅(Si)、镓(Ga)后{112}<111>滑移系的广义层错能。结果表明：Si和Ga均会降低BCC-Fe的广义层错能,对广义层错能曲线峰值的降低幅度分别为8.48%和10.27%;不同元素掺杂也会影响层错发生的位置,Si掺杂的BCC-Fe趋向于在Si原子所在的{112}面发生<111>方向的层错,而Ga掺杂的BCC-Fe更趋向于在与Ga原子近邻的{112}面发生<111>方向的层错。此外,BCC-Fe上下层沿着{112}<111>滑移系错动2/3b_p(b_p=1/2<111>)时,会形成薄层孪晶结构,使2/3b_p处的广义层错能显著降低。与错动1b_p后形成的完美晶体相比,薄层孪晶为亚稳定状态,可通过相邻的{112}平行晶面逐层错动2/3b_p,从而生成多层孪晶来进一步降低层错能,一定程度上解释了Fe-Si、Fe-Ga合金中发现大量∑3孪晶界的现象。     

铝、铜、铬合金元素对Fe-21Mn-0.4C TWIP/TRIP钢层错能和力学性能的影响

参考文献建立了Fe-Mn-C合金层错能的热力学模型,用模型计算了铝、铜、铬元素对Fe-21Mn-0.4C合金层错能的影响规律;在Fe-21Mn-0.4C合金中添加合金元素,研究其对层错能的影响。研究结果表明:铝和铜增加合金的层错能,而铬则降低合金的层错能;当层错能低于10.7 mJ/m2时,Fe-21Mn-0.4C合金相组成为γ+ε,当层错能为10~19.02 mJ/m2时,合金的相组成为γ+ε+a,当层错能高于19.02 mJ/m2时,合金的相组成为单相的γ;层错能的变化和添加了合金元素铝、铜、铬的Fe-21Mn-0.4C合金性能变化没有相一致的关系,说明影响Fe-21Mn-0.4C合金力学性能的因素很多,需要进一步的研究。     

300mm硅单晶的缩颈生长及应力分析

对不同直径颈部晶体进行了拉伸实验及断口形貌观察,颈部晶体的断裂属于脆性断裂,增大晶体颈部直径可以增大其承受拉力,从而可以制得更大重量的单晶。缩颈生长工艺条件会对颈部晶体的抗拉强度产生影响。讨论了颈部晶体的断裂机制。     

300 mm 硅单晶生长过程中热弹性应力的数值分析

采用有限体积元法软件CrysVUn对直拉法生长300mm硅单晶热场和热应力分布进行了模拟，模拟考虑了热传导、辐射、气体和熔体对流、热弹性应力等物理现象。针对晶体生长过程中小形变量的塑性形变，以Cauchy第一和第二运动定律作为局部控制方程，考虑了硅单晶的各向异性，计算了〈100〉硅单晶生长过程中晶体内von Mises应力分布和变化规律，结果表明在等径生长阶段热应力上升最显著，界面上方晶体内热应力随晶体生长速率增大而升高。     

双面抛光工艺中压力对300 mm硅片表面形貌的影响

利用非接触式光学轮廓仪研究了双面抛光过程中不同压力下300mm硅片表面形貌的变化，并通过Stribeck曲线进行了探讨。结果表明。双面抛光过程中机械作用的强度随着压力的变化而不同，从而影响抛光后的硅片表面形貌。当硅片表面与抛光垫之间的接触处于固，液混合接触区时，协调机械去除作用与化学腐蚀作用之间的关系，使之达到平衡，可以显著地降低硅片表面的微粗糙度和峰谷值。     

2300mm轧机酸洗定尺数控控制系统的设计与实现

介绍了太钢冷轧硅钢厂2 300 mm轧机酸洗机组数控的改造过程和控制原理及特点,阐述了酸洗机组数控的自动控制的总体设计思想。全自动工艺控制的实现,不仅降低了工作强度,更提高了生产效率和控制精度,具有令人满意的效果和推广价值。     

260mm×300mm连铸坯内裂纹的分析和改进工艺实践

通过控制钢中硫含量≤0．020％，不同炉次中间包钢水温度波动范围由25℃降至10℃。调整结晶器水量为190～200m^3／h，控制拉速0．55～0．75m／min，使20CrMnTiH、40Cr、GCr15等钢种260mm×300mm连铸坯的内裂废品率由0．30％降低到0．01％，基本消除了铸坯内裂纹。     

300 mm双面磨削硅片表面纹路模拟

分析了硅片双面磨削的运动轨迹,并给出了砂轮上P点相对于硅片的运动轨迹。还对砂轮运动轨迹进行了模拟。得出以下结论：砂轮上P点在硅片上的运动轨迹仅与它们的相对转速比I有关,而与两者的分别转动角速度值没有关系。硅片磨削的磨纹密度沿着硅片径向逐渐减小,硅片中心处磨纹最密集,磨纹密度最大,表面粗糙度最小,越靠近硅片的中心硅片的磨纹密度越大,表面粗糙度越小,表面质量越好;反之,越靠近硅片的边缘磨纹密度越小,表面粗糙度越大,表面质量越差。砂轮和硅片旋转方向相同时单颗磨粒的轨迹带有紫荆花形状,说明其磨削是不均匀的,磨削效果不好;而砂轮和硅片旋转方向相反时单颗磨粒的轨迹则不具有这种形状,磨削很均匀,磨削效果好。硅片磨纹密度是由砂轮和硅片的速比决定的,速比ωwωs的不可约分数m/n中n越大,硅片磨纹密度越密,表面粗糙度越小,磨削表面质量越好。     

300 mm双面磨削硅片损伤层厚度检测

测量300 mm双面磨削硅片损伤层厚度,不仅可以为优化双面磨削工艺提供科学依据,并最终可以减少双面磨削损伤层厚度,而且可以有助于减少抛光时间,改善抛光硅片的几何参数.本文应用恒定腐蚀法和双晶衍射法测量了300 mm硅片双面磨削工艺后的损伤层厚度,对恒定腐蚀法进行了较深入的研究,并结合恒定腐蚀法的结果对硅片进行双晶衍射.得出以下结论杨氏腐蚀液因为对缺陷具有良好的择优性能,可以用以损伤层厚度检测.而硝酸腐蚀液因为对缺陷不具有良好的择优性能,因而不能用以损伤层厚度检测;恒定腐蚀法可以粗略测定磨削硅片损伤层厚度,而双晶衍射法可以精确测定磨削硅片损伤层厚度;根据恒定腐蚀法的测试结果来进行双晶衍射,可以减少测试样品的数量,节省试验经费;300 mm直拉P型＜100＞硅片经2000#砂轮双面磨削后的损伤层厚度为12.5μm.     

多孔水口对轴承钢280 mm x325 mm铸坯结晶器钢液流场和温度场的影响

采用数值模拟的方法对比分析了直通式、四孔式以及五孔式水口对GCr15轴承钢280 mm×325 mm坯连铸结晶器内钢液流场和温度场的影响。结果表明,当前常用的直通式水口对坯壳无冲刷,利于坯壳均匀生长,但钢液冲击深度大,在弯月面处速度小,不利于大方坯质量的提高。当采用四孔水口时,钢液热中心上移,钢液面处温度可提高8℃,钢液向上漩流增强,有利于降低结晶器内钢水过热及保护渣的熔化,但由于钢液对结晶器宽、窄面坯壳的冲刷致使冲击区域附近坯壳出现不同程度的零增长区域。当采用五孔水口时,除了钢液热中心上移,钢液向上漩流增强,由于侧孔钢液流速减小,对坯壳的冲刷减小,有利于保护渣的快速熔化、过热度的快速降低,坯壳的均匀生长,显著提高大方坯的质量。     

基于有限元法对GCr15轴承钢280 mm x325 mm铸坯凝固组织的模拟与分析

基于有限元法按照二维凝固传热模型对拉速0.6m/min和0.5 m/min,钢水过热度30℃和10℃以及比水量0.25 L/kg和0.20 L/kg连铸的GCr15轴承钢280 mm×325 mm坯进行凝固组织模拟,研究连铸工艺参数对铸坯组织的影响。结果表明,当过热度由10℃增大到30℃时,铸坯等轴晶和混晶区域面积由70%降低到55%,过热度对铸坯凝固组织的影响非常显著;拉速由0.6 m/min降低到0.5 m/min,柱状晶平均增长6.5 mm,但是由柱状晶向等轴晶转变的过渡区域减小,可以减轻溶质元素在此区域的富集;将比水量由0.25 L/kg降低到0.20 L/kg,铸坯柱状晶和等轴晶区域没有明显的区别,所以降低比水量对铸坯凝固组织没有明显的影响。