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创新技术丨使用ColorSEM生产清洁钢

赛默飞电镜(原FEI)发布时间:2020/04/28 15:15 点击: 加载中..

随着全球对高质量钢的需求持续增长,重要的是要避免会降低成品质量的杂质。即使是微量的异物,也会降低强度和柔韧性以及耐腐蚀性,严重损害钢的质量。

夹带的炉渣或侵蚀的耐火材料会在精炼过程中污染钢。每次在生产钢合金时,由于不同的成分相互反应形成了非金属化合物杂质,比如氧化物和硫化物。通过识别非金属夹杂物的成分,钢铁生产商可以努力减少或消除其源头,从而提高最终产品的质量。

在微观尺度上识别钢杂质通常需要结合两种技术:扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析。材料科学家可以使用SEM获得样品的灰度图像,该图像显示出钢与任何异物之间的衬度以及异物自身内部的衬度。然后,他们转向EDS分析,他们可以通过分析其化学成分来更仔细地研究这些杂质。

不幸的是,对于新用户而言学习EDS分析有些困难。而且,将SEM和EDS结合起来会很耗时,因为它要求用户使用独立的计算机、软件和用户界面在两种技术之间来回切换。

Thermo Scientific ColorSEM技术通过将两种技术集成到一个工具中解决了这些问题。将先进的彩色EDS技术直接内置到SEM成像和分析界面中,ColorSEM使用户能够获取有关样品的即时元素信息,而不用学习EDS分析或在应用界面之间进行切换。

该面分布显示了包含铝酸钙液态相(紫色)和固态氧化镁晶体(绿色)的氧化物夹杂物。

ColorSEM的重要优势在于,它获取元素信息的速度比传统技术快2到4倍,从而提高了生产率。该技术是“常开”,这意味着每次扫描样品时都会收集EDS数据,在研究人员需要时随时可以获取信息。这些元素会被自动识别并以彩色显示,并且可以打开或关闭每个元素以快速评估其分布。

研究人员不仅可以从SEM图像的整个扫描区域看到X射线谱图,而且还可以进行局部分析以确定每种元素在不同点或通过在样品图像上画一条线来确定百分比浓度。从这些分析中得出的信息可用于识别在炼钢过程的不同步骤中发生的成分变化,从而帮助制造商优化生产工艺。

ColorSEM使制造商能够发现原本不会被发现的缺陷,从而为他们提供优化生产工艺所需的准确数据。结果是,每吨钢中的杂质更少,获得支撑我们生活的高质量钢产品。

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