淬水斑形成机理和镀锡板软熔动力学研究

摘要

运用扫描电镜、金相显微镜考察研究了宝钢生产的镀锡板表面一种缺陷--淬水斑的形貌;运用高速摄影技术考察了镀锡板表面锡层受热熔化后与热的液态水接触后水蒸发气化的过程,结果表明:淬水斑是由具有波纹状凹凸不平的锡表面小区的群落组成,因凹凸不平引起光漫射增强,故淬水斑锡表面与其他部分相比呈暗色.另外,扫描电镜发现部分淬水斑伴随有尺寸约1μm的细小白点,主要成分含钙、硅、铝,主要来源于淬水槽之水.实验观测到表面有熔锡层的热钢板与热水相遇时锡表面有气泡、气膜快速生灭并能使凝结的锡表面凹凸不平.故推测水在锡表面的过渡沸腾模式应是淬水斑形成的主要原因.运用各种模式识别方法处理工业数据得到了工业上防止淬水斑产生的镀锡钢板数学模型.将宝钢生产的未软熔的镀锡钢板在127℃~350℃加热,研究铁和锡反应生成化台物的过程,探索镀锡板软熔动力学问题.X-射线衍射分析表明:生成的产物主要是FeSn<,2>.电镜考察和电量分析表明:加热过程中锡熔化前通过固相反应已经在铁锡界面形成细小的FeSn<,2>晶粒,锡熔化后反应加快.铁锡化合物数量随时间按照抛物线规律增长,反应速度随温度上升先变快后变慢.用扫描电镜观测了不同温度加热形成铁锡化合物层的形貌,发现温度高容易形成晶粒较大、相对致密的FeSn<,2>层,致密FeSn<,2>层会隔绝铁和液体锡的直接接触,这可能是温度过高时反应速度常数下降的原因.运用各种模式识别方法处理工业数据得到了工业生产耐腐蚀的镀锡钢板的数学模型.用支持向量机算法处理汝瓷釉和汝瓷胎的微量元素含量数据,结果表明官汝窑器与民汝窑器不论按其釉的成分还是按其胎的成分都能完全区分,留一法分类预报正确率亦达100﹪.这说明官汝窑和民汝窑所用原料有明显差别.根据官汝窑釉中锶含量与其他元素含量关系的规律,可以为鉴别古汝瓷和近代仿制品提供了线索.在恒电流条件下,将镀锡钢板作为阳极在稀盐酸中用高电流密度电解,测定其电位E随时间t变化的曲线和相应的dE/dt-t微分曲线,从中抽取与镀锡钢板合金层致密程度和耐蚀性有关的参数,用支持向量机算法和Fisher法等模式识别算法总结这些参数和镀锡钢板耐蚀性标准测试方法所得的合金-锡偶合电流值(Alloy-Tin Couple Value test,简称ATC值)的对应关系.初步研究结果表明:有希望在此基础上建立监测和优化镀锡钢板耐蚀性能的快速测定方法.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章综述

1.1镀锡薄钢板的发展

1.2镀锡板生产过程简介

1.3本论文研究意义以及前人研究背景

1.4数据挖掘方法概述及其应用研究

参考文献

第二章镀锡钢板淬水斑形成机形成机理

2.1淬水斑表面形貌考察

2.2淬水斑形成机理研究

2.3工业上防止淬水斑产生的数学模型

2.4结论

参考文献

第三章镀锡板软熔动力学模型

3.1固体铁和液体锡的相互作用

3.2工业生产耐腐蚀镀锡板的数学模型

3.3结论

3.4讨论

参考文献

第四章数据挖掘新方法的若干应用

4.1宋代汝窑古瓷的微量元素-支持向量机算法研究

4.2镀锡钢板耐蚀性与恒电流阳极溶解电位-时间曲线的关系

参考文献

结论

致谢

论文发表情况

个人简历

附录

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