铸坯质量微观几何形状特征表面粗糙度计量仪器

微观几何形状特征表面粗糙度计量仪器

  表面粗糙度
  表面粗糙度是表面特征的重要指标之一，是指表面上具有较小
间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。引入到保护渣研究领域，
来探讨表面粗糙度和临界冷却速率的关系。目前测量表面粗糙度的
方法主要有接触式测量和非接触式测量两类。
  研究者们发现，保护渣的结晶性能与铸坯的质量有很大的关系
，保护渣的结晶性能是影响铸坯和结晶器之问传热的一个重要因素
。在拉速一定的情况下，结晶温度升高，结晶器与铸坯之间的平均
传热速率减小，降低通过结晶器的热流可以减小表面纵裂纹产生的
概率。

  有研究结果表明，结晶态的保护渣膜导热和辐射传热均大于全
玻璃相的渣膜，说明结晶渣膜内产生“孔”和结晶体的消光作用并
不能降低传热，反而还增加传热。但事实上增加保护渣的结晶能力
，确实又能降低结晶器热流，这就说明控制结晶器传热主要因素可
能就是渣膜与结晶器壁之间的界面热阻，也就是与结晶器壁侧的渣
膜的表面粗糙度有关的热阻。渣膜的表面粗糙度越大，所形成的气
隙也大，降低热流越明显，保护渣与结晶器之间的摩擦力也会相应
增加。渣膜的表面粗糙度是控制结晶器传热和润滑的关键参数。
  苗胜田旧引利用表面粗糙度轮廓仪，研究了保护渣的化学成分
对表面粗糙度的影响规律，结论如下：
  (1)在0．7％一1．2％范围内，随着碱度的升高，表面粗糙度
线性增加。
  (2)在2％～10％范围内，TiO2含量增加，保护渣的表面粗糙度
呈上升趋势。
  (3)在0．5％一2．5％范围内，Li2O含量增加，表面粗糙度升
高。
  (4)在2％～8％范围内，随着Na2O含量的增加，表面粗糙度升
高，当含量超过8％时，表面粗糙度略有降低。

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