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イメージングによる鉄鋼関連材料のオンサイト定量分析法の確立

利用成像技术建立钢铁相关材料现场定量分析方法

基本信息

批准号：
22H01837
负责人：
今宿晋
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は、鉄鋼中の介在物、製鋼スラグ中の遊離CaO、MgOをカソードルミネッセンス(CL)イメージングによって定量分析する方法の確立を目指した。鉄鋼中の介在物は伸線・撚線工程での破断、疲労破壊、水素誘起割れ、表面の疵、連続鋳造におけるノズル閉塞などの問題を引き起こすので、介在物分析は鉄鋼生産において重要である。また、製鋼スラグは、生産量の約3分の1が道路用路盤材として再利用されている。製鋼スラグ中にはフリーCaOおよびフリーMgOが含まれており、フリーCaOおよびフリーMgOは水和反応および、その後の二酸化炭素との反応により体積が2倍程度膨張するので、道路を膨張・破壊させる原因となる。そこで、製鋼スラグ中に含まれるフリーCaOおよびフリーMgOを検出することは重要である。Al脱酸を行ったステンレス鋼に含まれる介在物である、MgAl2O4, Al2O3, MgO の凝集体について、350-1000 nmおよび395-575 nmの波長範囲の2種類のCL像を撮影することで、それぞれの介在物を発光色の違いによって識別でき、これぞれの発光している部分を数えることで介在物の個数を求めることができた。製鋼スラグ中には、遊離MgOの他にMgAl2O4、3CaO・MgO2・SiO2などの鉱物相が含まれており、350-1000 nmのおよび420-680 nmの波長範囲の2種類のCL像を撮影することで、遊離MgOを識別できることがわかった。遊離MgOは、350-1000 nmのCL像では、橙色に発光し、420-680 nmのCL像では、発光しなかった。さらに、遊離MgOの発光領域の面積分率から遊離MgOの体積分率が推定できることがわかった。

This year, there are materials in iron and steel, free CaO and MgO in steel-making materials.ネッセンス(CL)イメージングによってQuantitative analysis method is established and the purpose is to refer to it. In iron and steel, it is necessary to prevent breakage, fatigue breakage, water-induced cuts, surface defects, and continuous fabrication in the drawing and twisting process. The problem of occlusion and obstruction is the cause of the problem, and the analysis of intermediary materials is important in the production of iron and steel.また, steel-making スラグは, production volume is about 3% of 1の1がroad plate material and recycling されている. Steel-making スラグ中にはフリーCaOおよびフリーMgOがcontaining まれており, フリーCaOおよびフリーMgOは water and reactionおよび, その后のdiacidated carbon とのにより Volume が 2 times the degree of expansion するので, road を expansion and damage させる reason となる.そこで, STEEL スラグ中にまれるフリーCaOおよびフリーMgOを検出することはimportant である. Al deacidification を row ったステンレスsteel contains まれる in the material である、MgAl2O4, Al2O3, MgO のaggregate について、350-1000 nm および395-575 nm wavelength range 囲の2 types of CL image することで, それぞれの in the object を発光色のviolation いによってidentificationでき、これぞれの発光しているpartをnumberえることで in the objectのnumberをquestめることができた. Steel-making steel, free MgO, MgAl2O4, 3CaO・MgO2・SiO2, などの鉱physical phase, 350-1000 nmのおよび420-680 The wavelength range of nm is limited to 2 types of CL image imaging and free MgO identification. Free MgO, 350-1000 nm CL image, orange CL image, 420-680 nm CL image, and CL image.さらに、The area fraction of free MgO in the light field and the volume fraction of free MgO are estimated to be the same.