扫描电镜与连续铸钢技术的应用与发展

"本文主要介绍了扫描电子显微镜（SEM）的基本原理及其在材料科学中的广泛应用，以及连续铸钢（连铸）的起源、发展历程、技术优势和在中国的发展情况。SEM作为一种重要的电子光学仪器，能提供高分辨率的形貌观察和成分分析。连铸作为先进的钢铁生产技术，自20世纪50年代以来逐渐取代传统的模铸法，显著提高了金属收得率和铸坯质量，降低了能耗，并促进了钢铁工业的现代化。" 【扫描电子显微镜（SEM）原理】 扫描电子显微镜利用聚焦的电子束在样品表面扫描，当电子与样本相互作用时，会产生多种信号，包括二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等。这些信号被探测器收集并转化为图像信息，从而形成高分辨率的样品表面图像。SEM的分辨率通常可达纳米级别，放大倍率范围广泛，可以观察从宏观到微观的各种特征，尤其适合分析不平整的表面结构。 【连续铸钢（连铸）原理】 连续铸钢是将高温钢水直接浇注成形的过程，通过连续铸钢机实现。在这个过程中，钢水经由钢包导入结晶器，在结晶器中冷却凝固成坯料，随后由机械装置牵引出并切割成所需长度。连铸的优点包括减少了生产步骤，提高了金属利用率，降低了能耗，同时提高了生产效率和产品质量。例如，通过采用弧形连铸机和结晶器自动调宽技术，可以更好地控制铸坯形状和尺寸，进一步优化了铸件的质量。 【连铸技术在中国的发展】 中国自20世纪50年代开始研究连铸技术，1958年在重庆钢铁公司建成首台双流连铸机，随后在唐山钢铁公司和重庆钢铁公司分别建成了立式方坯连铸机和弧形板坯连铸机。随着技术的不断进步，中国的连铸技术逐渐成熟，目前广泛应用了多种先进技术，如多炉连烧、设备长寿命、防漏钢稳定操作和缩短非浇注时间的维护技术，以提高连铸机的作业效率和产品质量。 SEM和连铸都是现代材料科学和钢铁工业中至关重要的技术，它们在科学研究和工业生产中发挥着关键作用，推动了科技进步和产业创新。