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确定钢板氧化铁皮密度的方法
来源:www.zhongjianzulin.com 发布时间:2020/9/16 15:38:59
氧化铁皮是钢板暴露于高温时在其表面上形成的氧化膜,由层状的Fe1-xO、Fe3O4、Fe2O3等组成。在Fe1-xO层内有Fe的浓度分布,并包含空隙。在钢铁生产的热轧工序中,钢板冷却时生成氧化铁皮。因此,为了高精度控制冷却而进行模拟时,需要氧化铁皮的热传导率数值,而计算热传导率需要密度值。但是,很少有考虑到氧化铁皮结构密度测定的相关报告。本研究的目的是提出适用于确定钢板上生成的氧化铁皮密度的方法,沈阳钢板租赁带你了解确定钢板氧化铁皮密度的方法。
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2试验方法

将15mm×15mm×1mm的钢板作为试样。将其在700℃、大气氛围下保温96min后冷却,再在1000℃氮气氛围内保温96min后冷却,制成带有氧化铁皮的钢板试样。通过此过程使其生成以Fe1-xO为主体的不剥离的氧化铁皮。为了根据阿基米德法求出密度,测量了氧化前后试样在空气和水中的质量。推测氧化铁皮中的Fe1-xO成分有三种方法:①通过XRD的晶格常数测量;②通过EPMA的量化分析;③根据相图推测。另外,用扫描电镜(FE-SEM)观察试样断面,求出氧化铁皮各层的厚度和空隙率。

3结果与讨论

1)氧化铁皮的成分

①根据XRD确定晶格常数为Fe0.914O。②通过EPMA得到Fe的浓度分布平均为Fe0.909O。③在根据相图确定Fe1-xO成分的方法中,根据1000℃的Fe1-xO相中的Fe平均浓度得到了Fe0.915O。虽然认为通过EPMA得到的量化分析结果是精度更高的结果,而根据XRD确定的晶格常数测量结果为Fe0.914O,仅有微小差异。

2)通过厚度测定密度

通过FE-SEM断面观察,测定氧化铁皮和钢板的平均厚度,分别计算体积。根据这些数据和氧化后的试样质量求出氧化铁皮密度为4.81g/cm³。

3)阿基米德法密度测定

氧化铁皮成分取Fe0.909O,通过阿基米德法求出密度为5.54g/cm³。

4)考虑到单晶密度和空隙量的密度测定

根据Fe1-xO成分可以知道其单晶密度。由于氧化铁皮中存在空隙,考虑其影响求出氧化铁皮的密度。对断面照片进行图像分析,求出空隙的体积分数为1.04%,求出氧化铁皮密度为5.53g/cm³。

5)确定Fe1-xO氧化铁皮密度方法的建议

通过厚度确定的密度未能获得重现性。用阿基米德法的测定与根据单晶密度和空隙量测定的密度结果一致。另外,改变试样进行测定时发现,这两种方法均可获得重现性。由于难以测量实际的氧化铁皮氧化前后的质量,因此较好的方法是根据单晶密度和空隙量确定密度。 

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