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    常州精密鋼管博客網(wǎng)

    顯微鏡下的鋼鐵之美:沙鋼集團(tuán)

    鋼鐵總是給人以灰色、冷硬的感覺(jué),前不久,沙鋼鋼鐵研究院用顯微鏡拍攝了一組鋼鐵材料微觀(guān)圖像,這些鋼鐵材料在顯微鏡的“火眼金睛”下,脫去了灰色的外衣,呈現(xiàn)出異彩紛呈的美。就讓我們一起來(lái)欣賞它們的美吧! 


      作品1

      照片名稱(chēng):壯美梯田

      樣品名稱(chēng):簾線(xiàn)鋼82B

      組織特點(diǎn):珠光體中鐵素體和滲碳體形貌(你看過(guò)哈尼梯田,曾經(jīng)以為很壯美,但當(dāng)你發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室,在電鏡的視野下,竟然存在更為壯美的梯田,你不由得感嘆自然造物的神奇,微觀(guān)世界與宏觀(guān)世界同樣讓人震撼。)

      技術(shù)描述:利用透射電鏡研究不同形變量下的珠光體片層間距及滲碳體碎化規(guī)律。背景:珠光體的機(jī)械性能主要取決于珠光體的片間距,珠光體在受外力拉伸時(shí),塑性變形基本上在鐵素體內(nèi)發(fā)生,滲碳體層則有阻止滑移的作用。片層間距越小,鐵素體和滲碳體的相界面就越多,對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙也就越大,即塑性變形抗力越大,因而硬度和強(qiáng)度都增高,片狀珠光體的塑性也隨片間距的減小而增大。珠光體組織片層間距大小是評(píng)價(jià)盤(pán)條組織的一個(gè)重要依據(jù)。

      拍攝設(shè)備:JEM-2100F場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(日本電子) 


      作品2

      照片名稱(chēng):夾雜物的消化系統(tǒng)

      樣品名稱(chēng):焊縫區(qū)樣品(母材是EH36船板鋼,焊材是JW-7) 

      組織特點(diǎn):復(fù)合夾雜物的形貌及物相分布(右半部份夾雜物狀似大腸,想不到,無(wú)機(jī)世界也有著狀似有機(jī)世界高級(jí)生物的消化體統(tǒng),不禁讓人嘖嘖稱(chēng)奇。)

      技術(shù)描述:利用雙束掃描電鏡的聚焦離子束制備復(fù)合夾雜物的透射電鏡樣品,并利用透射電鏡對(duì)夾雜物的形貌進(jìn)行觀(guān)察,并結(jié)合能譜儀和電子衍射對(duì)復(fù)合夾雜物的成分和物相進(jìn)行鑒定。結(jié)果顯示:大腸結(jié)構(gòu)的物相為Mn0.33Zr0.33Ti0.33O1.67,其余的1,2,3區(qū)域分別為Mn2TiO4相,富含Si-Ca-Al-O元素的非晶相,MgAl2O4相。此項(xiàng)分析對(duì)研究復(fù)合夾雜物的形成機(jī)理提供理論的支持,從而在工藝上控制夾雜物的形成類(lèi)型,尺寸等,最終達(dá)到提高材料的綜合性能的目的。

      拍攝設(shè)備:JEM-2100F場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(日本電子) 


      作品3

      照片名稱(chēng):冰糖是什么味?

      樣品名稱(chēng):IF鋼

      組織特點(diǎn):TiN析出相(狗狗邊嗅冰糖塊,邊問(wèn):“冰糖是什么味?”)

      技術(shù)描述:利用掃描電鏡在腐蝕狀態(tài)的IF鋼上尋找析出相,并利用能譜儀確定析出相類(lèi)型及成分,成分主要是Ti,N元素。背景:IF鋼,即無(wú)間隙原子鋼。間隙原子C、N對(duì)IF鋼的織構(gòu)及時(shí)效特性有著十分重要的影響。固溶的C、N原子不利于{111}織構(gòu)的形成。此外,C、N含量高還將會(huì)明顯增大IF鋼的時(shí)效硬化傾向。Nb、Ti等元素可以將C、N間隙原子從基體中清除出來(lái),從而獲得較純凈的鐵素體鋼,有利于{111}織構(gòu)的發(fā)展,并且保證了IF鋼的非時(shí)效性。

      拍攝設(shè)備:JSM-7001F場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(日本電子)


      作品4

      照片名稱(chēng):甜蜜的傷害

      樣品名稱(chēng):EH36船板鋼

      組織特點(diǎn):韌窩里面的夾雜物(草莓味美,可韌窩內(nèi)的草莓卻會(huì)對(duì)材料帶來(lái)甜蜜的傷害)

      技術(shù)描述:利用掃描電鏡觀(guān)察EH36船板鋼斷口形貌,主要顯示為韌性斷裂,且在韌窩底部存在夾雜物,夾雜物富含S,Ca,Mn,Fe元素。背景:夾雜物的存在對(duì)于鋼的韌性來(lái)說(shuō)會(huì)存在一些不利的影響,通過(guò)判斷夾雜物類(lèi)型,可以在煉鋼工藝過(guò)程中盡量減少夾雜物的存在,提高鋼材的強(qiáng)度及韌性。

      拍攝設(shè)備:JSM-7001F場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(日本電子) 


      作品5

      照片名稱(chēng):美麗的代價(jià)

      樣品名稱(chēng):825高溫合金

      組織特點(diǎn):晶界析出物(高溫合金可謂材料界的貴婦人,時(shí)刻不忘打扮自己,一串一串的珍珠項(xiàng)鏈,使得自己雍容華貴)

      技術(shù)描述:利用掃描電鏡觀(guān)察腐蝕后的825高溫合金,晶界上布滿(mǎn)了析出相,經(jīng)能譜確定其為富含Cr、Mo的碳化物。背景:825是全奧氏體鎳鐵鉻合金,在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿腐蝕性能。為了進(jìn)一步提高825合金的耐蝕性能,需要嚴(yán)格控制樣品的晶界析出的碳化物,晶界析出碳化物會(huì)導(dǎo)致晶界附近產(chǎn)生貧Cr區(qū),導(dǎo)致耐蝕性能的下降。

      拍攝設(shè)備:EVO18鎢燈絲掃描電子顯微鏡(德國(guó)蔡司) 


      作品6

      照片名稱(chēng):花團(tuán)錦簇

      樣品名稱(chēng):鍍錫層

      組織特點(diǎn):鋼板表面電鍍錫(想不到鍍錫板的表面,竟隱藏著一片天然的大花園,微觀(guān)世界的美,等待你去發(fā)現(xiàn))

      技術(shù)描述:利用掃描電鏡觀(guān)察鋼板表面的電鍍錫層,表面呈現(xiàn)出棱角較多的結(jié)晶錫層。背景:電鍍錫鋼板有很好的耐蝕性,具有無(wú)毒、易釬焊、柔軟等優(yōu)點(diǎn)。表面光滑的錫層有利于提高其耐蝕性能,此圖中的錫層表面的形貌比較粗糙,相對(duì)耐蝕性能較差。

      拍攝設(shè)備:EVO18鎢燈絲掃描電子顯微鏡(德國(guó)蔡司) 


      作品7

      照片名稱(chēng):螳螂舞

      樣品名稱(chēng):夾雜物

      組織特點(diǎn):EH36船板鋼電解夾雜物(一群螳螂翩翩起舞,姿態(tài)優(yōu)美)

      技術(shù)描述:采用小樣電解技術(shù),提取EH36船板鋼中的夾雜物。然后通過(guò)掃描電鏡觀(guān)察夾雜物的形貌,并利用能譜儀確定夾雜物的成分,成分主要是C、O、Zr、Ti元素。背景:對(duì)于船板鋼而言,良好的韌性是最關(guān)鍵的,而鋼中夾雜物的形貌、尺寸都對(duì)其韌性有很大的影響。通過(guò)這種方法既可以觀(guān)察到夾雜物的全貌,又可以避免基體對(duì)夾雜物成分的影響,可以得到比較直觀(guān)的夾雜物形貌及成分,對(duì)改善船板鋼韌性有一定的指導(dǎo)意義。

      拍攝設(shè)備:EVO18鎢燈絲掃描電子顯微鏡(德國(guó)蔡司)


      作品8

      照片名稱(chēng):歲月痕跡

      樣品名稱(chēng):模具鋼D25

      組織特點(diǎn):含Nb的析出相(這是一位盤(pán)著發(fā)髻的老奶奶,經(jīng)歷過(guò)世事滄桑,看盡世間百態(tài),歲月在她的額頭上留下痕跡)

      技術(shù)描述:利用透射電鏡觀(guān)察D25磨具鋼中的析出相形貌及位錯(cuò)組態(tài),并通過(guò)能譜儀確定析出相的類(lèi)型及成分,成分主要是Nb元素。背景:通過(guò)透射電鏡分析結(jié)果,對(duì)研究析出物析出機(jī)理和位錯(cuò)形成原因有指導(dǎo)意義,可以通過(guò)改進(jìn)工藝有效控制夾雜物的尺寸、形態(tài)和分布等,從而達(dá)到提高材料性能的目的。

      拍攝設(shè)備:JEM-2100F場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(日本電子)


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