热轧无锡不锈钢复合板界面氧化物夹杂的形成机制

在无锡不锈钢复合板制造过程中，清洁的钢板表面状态是获得良好界面结合的一个重要前提。复合界面是无锡不锈钢复合板重要的组成部分，界面对材料内载荷的传递、微区应力和应变、残余应力、增强机制和断裂过程，以及导热等物理和力学性能有着极为重要的作用和影响。钢板表面沾附的灰尘、水气、氧化物等污染物会阻碍不锈钢复层与低碳或低合金钢基层的结合，因此在结合之前应对钢板进行表面处理，去掉表面的吸附层和氧化层。但由于热轧是在高温下进行，界面容易发生氧化，从而导致复合界面结合强度下降。通过降低界面的氧化可以提高复合板界面的结合强度。

　　中国一重能源装备材料科学研究所以不锈钢-低合金钢复合板为研究对象，利用光学显微镜及扫描电镜对复合界面附近的夹杂物进行了分析。研究发现，不锈钢复合板界面处夹杂物主要为氧化物，其成分与复合界面处的真空度有关。在较低的真空度下(真空度大于15Pa)，氧化物夹杂的成分以硅为主，在较高的真空度下(真空度小于0.1Pa)，夹杂的成分以铝为主。界面氧化物夹杂主要是由于高温下钢中的Al、Si和Mn等元素向复合界面处扩散并被氧化形成的。由试验结果也可知，随着真空度的降低，界面氧化也变得更加明显，当真空度的值从0.1Pa增加到20Pa左右时，界面氧化物的体积分数从15%提高到了50%。