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硅碳棒的边部和芯部的参数

    在常规压制及烧结工艺生产一批长800 mm的Qj90 mm硅碳棒中随机选取一根作为试样。该硅碳棒原料粉的C含量为0.004 %, 0含量为0.004 5 %, K含量0.004 %,Fe含量为0.004 5%。将试样头尾两端各去除100 mm,此时试样全长为600 mm。将剩余试样从头部(靠近中频炉炉底地是底部)依次水平切割成厚20 mm的铝圆片30片,并由上而下进行编号。为了更加准确的检测并比较硅碳棒的边部和芯部的参数,将每片铝圆片按“井”字形等分成9份,取出中间的1块为硅碳棒芯部试样,剩余部分则任意取1块为硅碳棒边部的试样,这样共得到硅碳棒边部和硅碳棒芯部的待检测样品各30块。
    采用LEICA MEF4M金相显微镜进行金相检测,具体操作为将做好的小样在磨样机磨光,在电解抛光机进行电解抛光,用硝酸和酒精按照1:1的比例进行腐蚀后,清洗干净、吹干后进行金相检测;用采用型号HR-150A的洛式硬度计测试硬度,采用排水法(阿基米德原理)检测密度,采用化学分析和光谱分析法检测C,O,K和Fe含量。
    经过检测边部与芯部C,O,K和Fe含量的对比分别如图1、图2、图3、图4所示。由图可见,样品C,O,K,Fe的含量较原料粉均有所减少。而且从图1,图2可以看出C含量和0含量分布均匀,均达到了合格品对C含量和0含量的要求。这是因为C和O在原料粉还原时已经通过氧化还原除去了大部分,中频炉烧结过程是在通氢的气氛中进行的,在纯钥硅碳棒低温烧结阶段硅碳棒中的氧会再次通过氧化还原除去一部分,在高温阶段0则没有大的变化;而C会在高温阶段挥发一部分,由于Qj90 mm纯钥硅碳棒的烧结温度高达1 880 ,所以,不管是纯硅碳棒的边部还是芯部对C的挥发而言都是等同的。从图1一图4可以看出硅碳棒的底部C,Fe,K均匀性要优于顶部。www.beritawan.com

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