钛含量对冷轧搪瓷钢的抗鳞爆性能及密着性能的影响
发布时间：2021-01-25 21:27
搪瓷制品的生产中,瓷釉与金属是通过一些极其复杂的物化反应,使这两种各异的物质发生紧密的结合。因此搪瓷制品需同时具备优良的抗鳞爆性能和密着性能。其中,Ti元素所形成的第二相析出物可以有效地提高搪瓷制品的抗鳞爆性能,但是过多的Ti元素会降低瓷釉与钢板的密着性能。基于此,本文将对Ti含量为0.03%、0.05%和0.07%三种冷轧搪瓷钢的抗鳞爆性能和密着性能进行研究,为搪瓷钢板生产中添加合理的Ti含量提供依据。在这三种搪瓷钢中,主要析出物种类有TiC、TiN、TiS和Ti4C2S2。搪瓷钢中的大量析出物作为不可逆陷阱影响其氢扩散性能,析出物的颗粒越多、尺寸越小,其对氢的捕获能力越强,氢的扩散系数越小,抗鳞爆性能越好。在实验温度25℃时,三种搪瓷钢的氢扩散系数分别为2.750×10-6cm2/s、0.705×10-6cm2/s、0.505×10-6cm2/s。氢穿透时间分别为3.96 min、15....
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氢渗透实验装置
图 1.2 具有良好机械结合力的钢板与瓷釉界面[34].2 Interface between the steel plate and the enamel with a good mechanica瓷釉之间凹凸界面的形成过程可以通过原电池理论来解释[35状态的瓷釉可以作为电解质，而基体钢板的表面在不同的位置含有 X2+(X = Co、Ni 或 Cu)时，X2+在阴极区域发生如下反应Fe+X2+→Fe2++X e 的表面后与附近的 Fe 形成微小原电池，其中 Fe 为阳极，X。随着搪烧时间的延长，Fe 不断地失电子成为 Fe2+并进入熔 O 得到电子形成 O2-(如图 1.3(b)所示)。在搪烧过程中，局部在钢板与瓷釉界面处形成很多凹凸。最后，随着搪烧时间的继导致金属表面的凸起脱落，如图 1.3(c)所示。当搪瓷用钢和瓷化学反应会受到温度和时间的影响。
(a) 界面腐蚀前 (b) 界面腐蚀过程 (c) 界面腐蚀时间过长图 1.3 钢板与搪瓷之间凹凸界面的形成过程示意图[38]Fig.1.3Aschematic diagram of the formation of the concave-convex interface between the steel plateand the enamel由此可见，钢板与搪瓷之间凹凸界面的深度、密度与钢板的成分、瓷釉成分以及搪烧工艺有直接的关系，对钢板与瓷釉界面之间的密着强度具有重要的影响。(2)化学键力该机理认为：在搪烧过程中，由于钢板与瓷釉之间的扩散、熔融、氧化还原等复杂的反应，形成了化学键，因此钢板与搪瓷之间界面存在化学键力。文献[35,36,39]中指出，瓷釉熔融状态中的的氧化物(如 CuO，NiO 或 CoO 等)可以促进钢板与瓷釉界面的浸润，使 Fe 形成高价氧化铁，还可以保证 Fe 与 FeO 的充分溶解和扩散，同时也使得瓷层产生均匀的气泡结构。在搪烧过程中，钢板与瓷釉界面先形成 FeO，然后 FeO 与熔融状态瓷釉中的 SiO2反应：2FeO + SiO2→ Fe2SiO4(1-2)
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢中第二相粒子形貌预报理论和检测方法[J]. 郭靖,郭汉杰,方克明,段生朝,石骁,杨文晟. 金属学报. 2017(07)
[2]搪瓷用钢抗鳞爆性能的研究现状[J]. 葛玉静,徐春. 表面技术. 2016(12)
[3]不同换热管用钢材的搪瓷密着性能研究[J]. 宋乙峰,杨宏武,杜蓉,董蓓,涂元强. 玻璃与搪瓷. 2016(05)
[4]搪瓷烧制工艺对210MPa搪瓷钢组织与性能的影响[J]. 张宜,吴红艳,吴桐,张麒,杜预,杜林秀. 金属热处理. 2016(08)
[5]搪烧对热轧酸洗搪瓷钢抗鳞爆性能影响的研究[J]. 刘欣,刘友荣. 河南冶金. 2016(04)
[6]高品质卫浴陶瓷的机器人喷釉工艺的研究与应用[J]. 周谦,莫庆龙,叶剑. 中国陶瓷. 2016(08)
[7]DC01EK搪瓷用钢的开发与应用[J]. 叶姜,樊雷,黄福德. 柳钢科技. 2016(02)
[8]析出相对超低碳钒钛微合金钢氢渗透及抗鳞爆性的影响[J]. 徐春,饶德怀. 玻璃与搪瓷. 2016(01)
[9]钛微合金化IF钢第二相粒子应变诱导析出行为[J]. 惠亚军,于洋,王林,王畅,陈斌,陈瑾. 钢铁. 2016(01)
[10]漫谈金属搪瓷制品及其烧制工艺[J]. 朱则刚. 现代技术陶瓷. 2014(02)
硕士论文
[1]DC04EK搪瓷用钢的组织性能研究及其工艺开发[D]. 王永.东北大学 2011
本文编号：2999923
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氢渗透实验装置
图 1.2 具有良好机械结合力的钢板与瓷釉界面[34].2 Interface between the steel plate and the enamel with a good mechanica瓷釉之间凹凸界面的形成过程可以通过原电池理论来解释[35状态的瓷釉可以作为电解质，而基体钢板的表面在不同的位置含有 X2+(X = Co、Ni 或 Cu)时，X2+在阴极区域发生如下反应Fe+X2+→Fe2++X e 的表面后与附近的 Fe 形成微小原电池，其中 Fe 为阳极，X。随着搪烧时间的延长，Fe 不断地失电子成为 Fe2+并进入熔 O 得到电子形成 O2-(如图 1.3(b)所示)。在搪烧过程中，局部在钢板与瓷釉界面处形成很多凹凸。最后，随着搪烧时间的继导致金属表面的凸起脱落，如图 1.3(c)所示。当搪瓷用钢和瓷化学反应会受到温度和时间的影响。
(a) 界面腐蚀前 (b) 界面腐蚀过程 (c) 界面腐蚀时间过长图 1.3 钢板与搪瓷之间凹凸界面的形成过程示意图[38]Fig.1.3Aschematic diagram of the formation of the concave-convex interface between the steel plateand the enamel由此可见，钢板与搪瓷之间凹凸界面的深度、密度与钢板的成分、瓷釉成分以及搪烧工艺有直接的关系，对钢板与瓷釉界面之间的密着强度具有重要的影响。(2)化学键力该机理认为：在搪烧过程中，由于钢板与瓷釉之间的扩散、熔融、氧化还原等复杂的反应，形成了化学键，因此钢板与搪瓷之间界面存在化学键力。文献[35,36,39]中指出，瓷釉熔融状态中的的氧化物(如 CuO，NiO 或 CoO 等)可以促进钢板与瓷釉界面的浸润，使 Fe 形成高价氧化铁，还可以保证 Fe 与 FeO 的充分溶解和扩散，同时也使得瓷层产生均匀的气泡结构。在搪烧过程中，钢板与瓷釉界面先形成 FeO，然后 FeO 与熔融状态瓷釉中的 SiO2反应：2FeO + SiO2→ Fe2SiO4(1-2)
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢中第二相粒子形貌预报理论和检测方法[J]. 郭靖,郭汉杰,方克明,段生朝,石骁,杨文晟. 金属学报. 2017(07)
[2]搪瓷用钢抗鳞爆性能的研究现状[J]. 葛玉静,徐春. 表面技术. 2016(12)
[3]不同换热管用钢材的搪瓷密着性能研究[J]. 宋乙峰,杨宏武,杜蓉,董蓓,涂元强. 玻璃与搪瓷. 2016(05)
[4]搪瓷烧制工艺对210MPa搪瓷钢组织与性能的影响[J]. 张宜,吴红艳,吴桐,张麒,杜预,杜林秀. 金属热处理. 2016(08)
[5]搪烧对热轧酸洗搪瓷钢抗鳞爆性能影响的研究[J]. 刘欣,刘友荣. 河南冶金. 2016(04)
[6]高品质卫浴陶瓷的机器人喷釉工艺的研究与应用[J]. 周谦,莫庆龙,叶剑. 中国陶瓷. 2016(08)
[7]DC01EK搪瓷用钢的开发与应用[J]. 叶姜,樊雷,黄福德. 柳钢科技. 2016(02)
[8]析出相对超低碳钒钛微合金钢氢渗透及抗鳞爆性的影响[J]. 徐春,饶德怀. 玻璃与搪瓷. 2016(01)
[9]钛微合金化IF钢第二相粒子应变诱导析出行为[J]. 惠亚军,于洋,王林,王畅,陈斌,陈瑾. 钢铁. 2016(01)
[10]漫谈金属搪瓷制品及其烧制工艺[J]. 朱则刚. 现代技术陶瓷. 2014(02)
硕士论文
[1]DC04EK搪瓷用钢的组织性能研究及其工艺开发[D]. 王永.东北大学 2011
本文编号：2999923
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