在純鐵表面形成了Cr 含量很高的表面合金層。這說明經(jīng)過表面自納米化處理在純鐵表面得到的納米結(jié)構(gòu)層只有在熱穩(wěn)定溫度以下才能發(fā)揮其晶界體積比高、晶界處于非平衡狀態(tài),為原子提供短路擴(kuò)散通道的優(yōu)勢,實現(xiàn)原子的大量滲入。由于在500 ℃時Fe依然保持體心立方晶格, 而Cr 元素屬于體心立方晶格,Ni 元素屬于面心立方晶格,根據(jù)擴(kuò)散理論,晶格匹配將有助于擴(kuò)散,所以在純鐵不銹鋼化層中,Cr 元素的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Ni 元素。
國產(chǎn)一般工業(yè)純鐵(DT1- DT8)真空性能較差,主要是由于材料雜質(zhì)含量高,含氣量多。從金相分析可觀察到為非正常組織、晶格變形、歪扭、裂紋、組織疏松等缺陷。DT9采用了真空感應(yīng)和電渣重熔雙重冶煉工藝。
電磁純鐵中的雜質(zhì)元素是指溶于鐵素體的除Si和A1以外的元素,常見的有C,Mn,P,S,也包括冶煉時廢鋼帶入的Ni, Cr, Cu,Ti等元素,這些雜質(zhì)元素溶入鐵素體后將造成較大的內(nèi)應(yīng)力場,尤其是間隙元素C為顯著;其次是N,P,會使矯頑力顯著增大,同時降低磁感應(yīng)強(qiáng)度。
有的雜質(zhì)存在于晶界上,還會阻止磁疇壁運(yùn)動,影響電磁純鐵磁化(如圖1所示)。另外,C還會引起磁時效,即在退火冷卻后,呈過飽和固溶狀態(tài)的C在長期使用過程中以極彌散的狀態(tài)析出從而引起磁性惡化的現(xiàn)象。凝固速度過慢,離心鑄造時轉(zhuǎn)速過高,離心機(jī)轉(zhuǎn)動時模具顛簸大,均可使合金成分組成元素密度差別懸殊的鑄件,產(chǎn)生硬度不均現(xiàn)象。