312◆ 北京科技大 学学报 2001年第4期 时间后的试样断面磨平、抛光、喷碳后在扫描电 1.2 一实验数据(1600℃) 镜下观察其形貌的变化 1.0 0.8 袅1慢烛实验用保护渣成分（质量分数） Table 1 Composition of protective slag for erosion tests 0.6 成分 SiO, ALO, Cao Mgo.Fe,O, 4.0 w/% 35.5 2.5 34.9 0.6 2.5 0.2 成分 Na:O MrO 0.0 0 304050607080 w/% 5.1 4.8 7.7 0.05 1020 t/min 2 结果与讨论 图2O'-Sialou//BN试样的侵蚀深度随时间变化 Fig.2 Corrosion depth vs time curve for O'-Sialon/BN 2.10'-Sialon/BN复合材料的抗钢液侵蚀 samples at1600℃ 在1600℃的普碳钢液中，O'-Sialon/BN试 从图3中可以看出，在侵蚀5min后，试样 样的侵蚀结果见图2.可以看出：在侵蚀初始阶 没有明显的变化（图3(a)):20min后，开始有较 段，试样的侵蚀深度随时间的增加近似于直线 明显的凹凸不平（图3b),并能看见不足10m 规律变化：侵蚀大约20min以后，侵蚀速度开始 侵蚀层；随着侵蚀时间的延长，试样表面愈加凹 减慢，逐渐接近抛物线的变化规律 凸不平，侵蚀层厚度也略有增加（图3(c以(）. 围3BN-0'-3试样在侵蚀后的扫描电镜骤片，(a)5mim;b)20min;(c)45min:(d)60mn Fig.3 SEM micrograph of BN-O'-3 samples after corrosion 图4为侵蚀60min后试样侵蚀层的显微结 生成SiO,和A1O,产物SiO2又会被钢液侵蚀掉 构.从图中看出，整个侵蚀层厚度不足50m.靠 整个侵蚀过程可以认为是反应溶解侵蚀过程： 近钢水的侵蚀层外侧结构松散，有一定数量的 2[Mn]+(SiO)=[Si]+2(MnO), 侵蚀通道，而靠近基体的侵蚀层内侧较为致密。 △，Gr=-8284.32-104.099T(kJ/mol 热力学计算的结果表明：钢水中的M会与试 Si.AO.NO- 样晶粒间少量玻璃相中的$O,发生化学反应生 成MnO-SiO,一Al,O低熔点渣相7列.这些低熔点 器si0wAL0w+的N, 渣相渗入试样的晶粒间隙中，造成一定数量的 △.G=-385.24+0.176T(kJ/mol: 侵蚀通道，使试样的组织结构发生质变而溶解 号BN+2io1=子8,0w+号， 同时，钢水中的[O]会与试样中O'-Sialon反应