非水溶液電解法提取鋼中夾雜物的溶解性和電解效率的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，對于鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量要求日益嚴格，而鋼中非金屬夾雜物對于鋼鐵質(zhì)量的影響至關(guān)重要，包括夾雜物的尺寸、數(shù)量、種類、分布等，因此準確獲得鋼中非金屬夾雜物的相關(guān)信息意義深遠。非水溶液電解法由于能夠完整提取鋼中非金屬夾雜物，獲得其三維形貌及準確尺寸信息，因此成為研究夾雜物的一種有效手段，但是其局限在于對夾雜物溶解性影響情況不明，電解效率極低。基于前人對于非水溶液的研究，本課題選用常用的三種非水電解溶液（10％AA、4%MS、2%

2、TEA），研究了其對夾雜物的溶解情況及電解效率影響因素，并選擇10%AA電解液對鋁脫氧硫系易切削鋼進行電解提取到了Al2O3、鎂鋁尖晶石和硫化錳類夾雜物。
　　在10%AA、4%MS、2%TEA電解液中，夾雜物均有不同程度的溶解，其溶解度受浸泡時間、粒度、晶型、種類、外加電壓、混合鐵屑等影響。納米級夾雜物的溶解度極大，因此本文認為非水溶液電解法不適宜提取納米級夾雜物，比較適用于提取微米級夾雜物。在電解提取鋼中夾雜物時，電壓范圍宜選

3、擇2~4V，電解時間控制在10小時以內(nèi)，并設(shè)置濾膜隔離夾雜物，防止與鐵屑混合。
　　通過對10%AA、4%MS、2%TEA電解液的電解效率研究發(fā)現(xiàn)，雖然通過陽極極化曲線的測定，選擇的電壓避免了陽極鈍化區(qū)域，但是電解液會隨著電解反應(yīng)的進行會發(fā)生變性及陽極氧化情況，所以電解效率還是會逐漸降低。電極距離選擇不當，不合理的提高電解效率，會出現(xiàn)陽極結(jié)晶現(xiàn)象。電流過小，電解效率低，電流過大，陽極表面易氧化，電解液易變性。實驗數(shù)據(jù)表明，電極距離

4、宜控制在4cm，電流密度宜控制50～75mA/cm2。
　　對于本文所選擇的鋁脫氧硫系易切削鋼，10%AA的綜合性能最好，因此選擇該種電解液進行電解提取夾雜物實驗。對比在試樣表面觀察的夾雜物種類及數(shù)量和電解后得到的夾雜物，發(fā)現(xiàn)兩種方法觀察的夾雜物種類無差異，但是前者測定的夾雜物粒度范圍及最大尺寸偏小，與后者相差一個數(shù)量級。通過金相分析，鋼中硫化物主要呈顆粒狀分布，而通過電解提取出來的夾雜物以棒狀為主，非水溶液電解提取夾雜物為原始三