復(fù)合耐磨板定做具有較高的晶界溫度

復(fù)合耐磨板定做材料的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)有利于提高強(qiáng)度和韌性。在掃描電鏡的分析中發(fā)現(xiàn)，復(fù)合耐磨板定做裂紋的擴(kuò)展既有沿晶斷裂，又有穿晶斷裂，說明燒結(jié)體既具有較高的晶界強(qiáng)度，在斷裂時又表現(xiàn)出較好的韌性。透射電鏡的觀察發(fā)現(xiàn)，在異常長大的α-Si3N4晶粒中存在顯微缺陷，周圍存在裂紋，甚至有裂紋穿過異常長大的晶粒。研究結(jié)果表明，復(fù)合耐磨板定做的致密化主要是通過液相燒結(jié)實(shí)現(xiàn)的，由燒結(jié)助劑和Si3N4表面的SiO2反應(yīng)形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽液相，促進(jìn)燒結(jié)致密化，冷卻后，在晶界形成玻璃體。

由MgO和稀土氧化物組成的復(fù)合助燒劑是Si3N4有效的燒結(jié)助劑，能夠顯著降燒結(jié)溫度，在1720℃燒結(jié)可以獲得較高致密度和優(yōu)良力學(xué)性能的Si3N4制品。所有復(fù)合耐磨板定做試樣的力學(xué)性能都隨相對密度的增大而提高，添加少量的TiC能夠提高燒結(jié)制品的抗彎強(qiáng)度和硬度，當(dāng)未添加TiC，相對密度為97.8％時，抗彎強(qiáng)度、硬度和斷裂韌性分別為903MPa、13.9GPa和7.50MPa.m1/2；當(dāng)添加1％的TiC，相對密度達(dá)到97.4％時，抗彎強(qiáng)度、硬度和斷裂韌性分別達(dá)到923MPa、14.5GPa和7.02MPa.m1/2。 微觀分析結(jié)果表明，氮化硅燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)為等軸狀的α-Si3N4和長柱狀的β-Si3N4相互交織，與它們之間連續(xù)分布的玻璃相，形成了結(jié)構(gòu)致密的材料。

采用CHF3、CHF3 CF4和CHF3 O2三種不同氣體體系作氮化硅的反應(yīng)離子刻蝕(RIE)實(shí)驗(yàn),研究了不同刻蝕氣體對刻蝕速率、均勻性和對光刻膠的選擇比三個刻蝕參數(shù)的影響。對于粗大的桿狀β-Si3N4的形成主要與起始的物料有關(guān)，結(jié)果表明，燒結(jié)體中存在的較大的孔洞、晶粒的異常長大、裂紋等微觀缺陷是復(fù)合耐磨板定做發(fā)生力學(xué)破壞的常見原因，改善微觀組織，減小缺陷尺寸，是提高a一513從陶瓷性能的有效途徑。

復(fù)合耐磨板定做表面渣坑控制措施

1、加強(qiáng)轉(zhuǎn)爐操作，在確保深脫磷的基礎(chǔ)上，力爭終點(diǎn)鋼水不過氧化。 　　

2、維護(hù)好出鋼口，出鋼時間不得小于1'50'。采用擋渣塞控制一次下渣和自動擋渣標(biāo)控制末期下渣，鋼包下渣厚度≤50mm。 　　

3、出鋼溫度控制1620～1640℃。溫度過低不僅影響渣料熔化，增加鋼包精煉爐的升溫負(fù)擔(dān)，還會使底吹透氣磚表面結(jié)堵塞，惡化精煉效果;溫度過高不利于脫磷并增加回磷量。 　　

4、采用一步脫氧法。出鋼時根據(jù)鋼種要求差別采用不同的脫氧劑進(jìn)行終脫氧。出鋼過程加入石灰、合成渣、螢石等造渣料，利用鋼流的沖擊和底吹攪拌，使成渣時間提前，增大反應(yīng)界面，促進(jìn)脫氧產(chǎn)物和渣滴碰撞聚合，能快速上浮入渣，盡可能減少鋼液污染。 　　5、優(yōu)化精煉渣系。將CaO-Al2O3-CaF2渣系優(yōu)化調(diào)整為CaO-Al2O3-SiO2渣系，該渣系具有熔點(diǎn)低流動性好、乳化程度高及埋弧性好的優(yōu)點(diǎn)，尤其對夾雜物的吸附能力有明顯提果。 　　

6、夾雜物變性處理工藝優(yōu)化，確定合理的加鈣量。硅鋁鎮(zhèn)靜鋼的喂CaSi線量為0.6kg/t，鋁鎮(zhèn)靜鋼的喂CaSi線量為1.0kg/t。 　　

7、開澆爐次中包充氣對未加覆蓋劑的鋼水進(jìn)行保護(hù)，避免鋼水二次氧化。 　　

8、涂抹料中包烘烤時間控制在5～6h。力求恒拉速澆注，正常液面波動控制在±3mm以內(nèi)。

復(fù)合耐磨板定做表面渣坑形成的原因

復(fù)合耐磨板定做表面渣坑是在圓坯表面形成的隨機(jī)分布、坑口不規(guī)則且比內(nèi)尺寸大、坑內(nèi)表面凹凸不平并附著少量渣殼的開放型的孔洞。一旦發(fā)生，就需缺陷坯進(jìn)行集中修磨精整，同時伴隨出現(xiàn)了大量報廢坯。為此需要分析，并加以控制。

分析認(rèn)為：鋼中大量高熔點(diǎn)夾雜物在中包水口碗部和內(nèi)壁的聚集，引發(fā)了棒位和結(jié)晶器液面的劇烈波動;同時熔融的結(jié)晶器保護(hù)渣吸收了部分Al2O3、MgO等高熔點(diǎn)物質(zhì)，導(dǎo)致保護(hù)渣粘度上升性能改變，局部形成復(fù)雜成分的團(tuán)簇狀硬性質(zhì)點(diǎn)，隨著液態(tài)保護(hù)渣流入到結(jié)晶器與坯殼之間。由于溫度的降低，質(zhì)點(diǎn)會裹挾保護(hù)渣進(jìn)一步長大和硬化，隨著結(jié)晶器振動被壓入到初生坯殼的表面，出結(jié)晶器后在二冷水的冷卻和沖擊作用下，部分渣殼會自動脫落，后形成渣坑缺陷。