熱軋無錫不銹鋼復(fù)合板界面氧化物夾雜的形成機(jī)制

在無錫不銹鋼復(fù)合板制造過程中，清潔的鋼板表面狀態(tài)是獲得良好界面結(jié)合的一個(gè)重要前提。復(fù)合界面是無錫不銹鋼復(fù)合板重要的組成部分，界面對材料內(nèi)載荷的傳遞、微區(qū)應(yīng)力和應(yīng)變、殘余應(yīng)力、增強(qiáng)機(jī)制和斷裂過程，以及導(dǎo)熱等物理和力學(xué)性能有著極為重要的作用和影響。鋼板表面沾附的灰塵、水氣、氧化物等污染物會阻礙不銹鋼復(fù)層與低碳或低合金鋼基層的結(jié)合，因此在結(jié)合之前應(yīng)對鋼板進(jìn)行表面處理，去掉表面的吸附層和氧化層。但由于熱軋是在高溫下進(jìn)行，界面容易發(fā)生氧化，從而導(dǎo)致復(fù)合界面結(jié)合強(qiáng)度下降。通過降低界面的氧化可以提高復(fù)合板界面的結(jié)合強(qiáng)度。

　　中國一重能源裝備材料科學(xué)研究所以不銹鋼-低合金鋼復(fù)合板為研究對象，利用光學(xué)顯微鏡及掃描電鏡對復(fù)合界面附近的夾雜物進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，不銹鋼復(fù)合板界面處夾雜物主要為氧化物，其成分與復(fù)合界面處的真空度有關(guān)。在較低的真空度下(真空度大于15Pa)，氧化物夾雜的成分以硅為主，在較高的真空度下(真空度小于0.1Pa)，夾雜的成分以鋁為主。界面氧化物夾雜主要是由于高溫下鋼中的Al、Si和Mn等元素向復(fù)合界面處擴(kuò)散并被氧化形成的。由試驗(yàn)結(jié)果也可知，隨著真空度的降低，界面氧化也變得更加明顯，當(dāng)真空度的值從0.1Pa增加到20Pa左右時(shí)，界面氧化物的體積分?jǐn)?shù)從15%提高到了50%。