リサイクルされた鋼の高温酸化過程における熱史に依存した銅の濃縮

科学分野:

• 材料科学 材料科学とは
• メタルルジーは,金属の製造業です.
• 持続可能なエンジニアリング

背景:

• リサイクルされた鋼は炭素中立性には不可欠ですが,銅 (Cu) のような取り除くのが難しい残留元素を含んでいます.
• スクラップベースの鋼鉄における銅の濃縮は,インターフェイス分離により,高温加工中に表面の熱短さを引き起こします.
• リサイクルされた鋼鉄における銅の振る舞いに対する熱史の影響は,十分に理解されていません.

研究 の 目的:

• さまざまな熱的経緯下で,素炭鋼における銅の濃縮を調査する.
• 温度,時間,加工経路が銅分離に及ぼす影響を理解する.
• リサイクルされた鋼鉄における銅による表面熱短縮を緩和する方法を特定する.

主な方法:

• 1000~1200°Cでの素炭鋼 (0.05-0.30重量%Cu) の酸化について
• 従来のホットローリング,薄板連続鋳造とローリング (TSCR),およびストライプ鋳造からの熱史のシミュレーション.
• エネルギー分散スペクトロスコピー (SEM-EDS) によるスキャニング電子顕微鏡を用いたインターフェイス微構造の特徴化.

主要な成果:

• 銅の濃縮は,温度と熱曝露時間に対して非常に敏感です.
• 1100~1150°Cの臨界温度範囲は,連続したCu豊富な液体膜の形成を促進します.
• 従来のホットローリングはCuの濃度を高め,TSCRは部分的に抑制し,ストライプ鋳造は効果的に抑制する.

結論:

• 熱の歴史は,リサイクルされた鋼鉄における銅による表面熱短縮を制御する支配的な要因である.
• ストライプ鋳造は,銅の濃縮と分離を抑制する効果的な方法を提供します.
• 発見は,リサイクルされた鋼鉄の品質を改善するために加工経路を最適化するためのガイドラインを提供します.