基于轧制和加热条件下的钢坯表面氧化研究

发布时间：2017-11-17 09:12

  本文关键词：基于轧制和加热条件下的钢坯表面氧化研究

  更多相关文章： 高温氧化 电镜扫描 氧化皮结构 激活能

【摘要】：加热及轧制是热轧生产的主要工序,由于高温和氧化气氛的联合作用,钢铁发生氧化并在表面生成氧化铁皮,这一直是影响带钢表面质量的难题。浪费大量资源的同时,降低了热轧钢卷的合格率。因此,如何研究氧化铁皮的生成机理及如何控制氧化铁皮生成,成为众多研究人员所关心的课题。本研究以实际生产中氧化现象较为严重的无取向硅钢50AW80、碳素结构钢Q235B、普通镀锌板DX51D+Z钢为研究对象,用实验的方法来模拟研究在不同生产条件下氧化铁皮的生成规律,采用宏观照片对比分析、XRD、SEM/EDS等检测手段检测实验样品在不同条件下的氧化铁皮的宏/微观形貌变化。测定出50AW80钢、Q235B钢及DX51D+Z钢的氧化增厚曲线。从氧化时间的角度,快速氧化阶段(氧化时间5分钟),氧化增厚与加热时间呈直线关系;当进入均匀氧化阶段后(氧化时间5分钟),氧化增厚与加热时间呈抛物线关系。对比三种钢在不同温度下的增厚曲线,可知900℃以下含碳量越高氧化越严重,而900℃以上时由于碳的氧化逆向反应,含碳最高的DX51D+Z钢氧化厚度少于Q235B钢。用数学会回归的方法得到50AW80钢激活能426.338kJ/mol,Q235B钢激活能为103.508kJ/mol,DX51D+Z钢激活能为148.153kJ/mol。加热时间、加热气氛、加热初温为三个影响加热炉内氧化铁皮生成的因素,通过分析氧化增厚的曲线可得,加热气氛大于加热时间大于加热初始温度,这为近一步优化加热制度提供了一定的理论基础。模拟加热炉部分的实验结果的宏观图像显示,氧化铁皮呈黑灰色或银灰色,表面会出现鼓泡、破裂的现象,导致氧化铁皮易于脱落,50AW80钢经过加热Si元素不但富集于氧铁皮/基体界面处氧化物晶界的“脊状”突起处,还富集与珠状的突起处。截面能谱元素分析表明,Si主要分布于近基体氧化铁皮内侧和氧化铁皮与基体界面处,这种现象与Si易氧化和FeO复合生成的铁橄榄石相Fe2SiO4的熔点低,易于溶入界面铁基有着很好的对应关系。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG335;TG142.15

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Xiao-jiang LIU;Guang-ming CAO;Yong-quan HE;Ming YANG;Zhen-yu LIU;;Reduction of Oxide Scale with Hydrogen[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2014年01期

2 戴杰涛;李湘文;喻峰;彭敏;;带材无酸除鳞系统的开发及其在750mm不锈钢生产线的应用[J];中国冶金;2013年06期

3 宋璐璐;齐慧滨;吴毅雄;王炜;钱余海;;SS400热轧碳钢氧化皮的结构改变与保护性[J];腐蚀与防护;2009年12期

4 庞建明;郭培民;赵沛;曹朝真;;氢气还原氧化铁动力学的非等温热重方法研究[J];钢铁;2009年02期

5 庞建明;郭培民;赵沛;曹朝真;张殿伟;;低温下氢气还原氧化铁的动力学研究[J];钢铁;2008年07期

6 伍康勉;周春泉;肖爱达;胡大;朱远志;成小军;;冷轧板夹杂与氧化铁皮压入的形成原因研究及形貌辨析[J];涟钢科技与管理;2008年03期

7 石杰;王德仁;何业东;齐慧滨;;用CO还原BRC3热轧带钢表面氧化铁皮的研究[J];钢铁;2008年05期

8 华维;张洪涛;刘佳;张海丰;王小龙;;热轧中宽带钢氧化铁皮产生原因及解决措施[J];河北冶金;2008年02期

9 于洋;钟莉莉;郭晓波;刘振宇;;化学成分对热轧带钢氧化铁皮生长速率的影响[J];中国冶金;2008年03期

10 ;“Quartus scale” of hot-rolled strip steels and its formation mechanism[J];Baosteel Technical Research;2007年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 何爱花;热轧钢板氧化膜对基体碳钢腐蚀电化学行为的影响[D];中国海洋大学;2007年

，

本文编号：1195515