《IF鋼中非金屬夾雜物三維特徵的解析與控制基礎研究》是依託北京科技大學，由王敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：IF鋼中非金屬夾雜物三維特徵的解析與控制基礎研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：王敏
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
IF鋼被廣泛套用於家電、汽車等行業，是高品質鋼的典型代表。用作汽車外板的O5板要求表面無任何缺陷，對夾雜物控制提出更高的要求。有效控制夾雜物對帶鋼表面造成缺陷的影響，需要克服以下瓶頸問題：①對於夾雜物形態特徵的準確表征和判別；②鑄態下夾雜物特徵軋制過程中的遺傳。針對以上問題，本課題擬採用夾雜物原貌分析技術揭示IF鋼中非金屬夾雜物三維特徵，定量化解析不同三維特徵非金屬夾雜物的形成條件。在明確不同特徵夾雜物形成條件的基礎上，採用納米壓痕分析、Ansys模擬和鑄軋過程的超音波檢測來跟蹤鑄態下不同三維特徵非金屬夾雜物在軋制過程中的遺傳演變規律。最終為實現高品質IF鋼中非金屬夾雜物控制提供指導。
結題摘要
IF鋼被廣泛套用於家電、汽車等行業，是高品質鋼的典型代表。用作汽車外板的O5板要求表面無任何缺陷，對夾雜物控制提出更高的要求。有效控制鋼中夾雜物對帶鋼表面缺陷的影響，需要克服以下的瓶頸問題：①夾雜物三維形態特徵的準確表征；②鑄態下夾雜物特徵在軋制過程中的遺傳演變。基於以上問題，本研究首先採用夾雜物原貌分析技術表征IF鋼中典型非金屬夾雜物三維特徵；結果表明：IF鋼Al脫氧後形成的夾雜物包括，顆粒狀、團簇狀、樹枝狀、珊瑚狀的Al2O3；鋼液中[Al]∙[O]的過飽和度、自由氧位、熔池攪拌條件、脫氧過程Als/[O]比是決定Al2O3夾雜物形態的主要因素；熔池氧位高、攪拌條件好、過飽和度大時，顆粒Al2O3夾雜首先形成，然後碰撞形成團簇Al2O3夾雜；當熔池相對靜置、脫氧過程Als/[O]比高時，樹枝狀Al2O3夾雜容易形成；IF鋼液發生二次氧化時，鋼液中的Al、Ti、Mn元素會同時被氧化形成大顆的粒球形Al-Ti-Mn-O複合夾雜物；在明確不同形貌夾雜物形成條件的基礎上，自行設計了研究夾雜物上浮去除能力的物理模擬裝置，分析了不同形狀特徵夾雜物的形狀係數與粒子上浮去除的關係，明確了不同特徵夾雜物顆粒的迎風面積、形狀、體積、表面粗糙度等因素對夾雜物去除效果的影響；結果表明：相同體積的粒子，形狀修正係數越大，其在液體中的上浮越慢，上浮時間越長。最後，採用納米壓痕分析、Ansys模擬、超聲檢測等手段跟蹤了鑄坯中不同三維特徵非金屬夾雜物在軋制過程中的遺傳演變規律，得到了IF鋼中Al2O3、SiO2、TiN等夾雜物在軋制過程中與誘發冷軋板表面麻點、起皮、凹坑等缺陷之間的條件。相關研究對於高端汽車外板表面質量的控制有指導和借鑑作用，研究成果以第一作者發表論文7篇，其中SCI 5篇，EI 2篇，申請發明專利兩項。
