[发明专利]一种探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置及方法

权利要求书

1.一种探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，其特征在于，包括：

加热系统，包括加热炉及用于控制加热炉加热温度的温控单元；

基底，设置于加热炉的炉膛内；

镀层片，放置于炉膛内的基底上；

钢样，设置于炉膛内且位于镀层片上；

影像采集系统，包括摄像机，在加热炉的侧壁上设有观察窗，所述摄像机通过观察窗对炉膛内的镀层片和钢样拍照；

气氛控制系统，用于控制炉膛内的加热气氛。

2.根据权利要求1所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，其特征在于：所述气氛控制系统包括气氛源和真空泵，所述气氛源通过进气管与炉膛连通，所述真空泵通过抽气管与炉膛连通，在进气管上设有进口氧含量探头，在抽气管上设有出口氧含量探头。

3.根据权利要求2所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，其特征在于：所述进气管上位于气氛源和进口氧含量探头之间设有脱氧装置。

4.根据权利要求2所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，其特征在于：所述气氛源为混合气氛源并通过控制阀调节混合气氛中各气体搭配比例。

5.根据权利要求1所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，其特征在于：在所述摄像机和观察窗之间设有滤光片。

6.根据权利要求1所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，其特征在于：所述摄像机为CCD摄像机。

7.一种探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的方法，其特征在于：使用权利要求1-6任一项所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的装置，包括如下步骤：

步骤1、装样，

将钢样放在镀层片上，并置于氧化铝基底上后推入加热炉中；

步骤2、气氛控制

开启真空抽气泵抽去炉中的空气，之后打开气氛源并调整好其流量，将混合气体通入脱氧装置当中，将脱氧后的气体通入加热炉当中，进出口的氧含量探头对气体的氧分压进行实时监控；

步骤3、熔化钢样，

通过温控单元对加热炉加热温度进行控制，待加热到设定温度后，钢样发生熔化后自然铺展在镀层片上；

步骤4、影像采集，

开启摄像机，实时观察并收集钢液与镀层界面的润湿角及接触情况；

步骤5、后续分析，

摄像机中的影像通过Image-J软件及LB-ADSA程序进行润湿角的测量；接触界面处的反应通过SEM方式进行测试和分析。

8.根据权利要求7所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的方法，其特征在于：氧分压控制在10^-15-10^-25ppm，钢样距离观察窗的距离为55cm-65cm。

9.根据权利要求7所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的方法，其特征在于：炉体升温速率为3-7℃/min，降温速率为1-5℃/min。

10.根据权利要求7所述的探究薄带连铸过程中镀层与钢液界面综合性能的方法，其特征在于：步骤1中首先需要将实验的钢样线切割为边长为3mm的正方体，之后对钢样表面进行打磨处理以确保其表面无其他杂质，钢样质量为0.3-0.5g。