Si元素对碳钢表面氧化铁皮组织和耐腐蚀性能的影响研究

发布时间：2017-04-04 23:06

  本文关键词：Si元素对碳钢表面氧化铁皮组织和耐腐蚀性能的影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文对含Si量为0.3%和含Si量为0.6%的两钢种实验,通过热重分析仪(TGA)模拟实际热轧带钢生产过程中温度的变化;用管式电阻炉(SPJX-8-13)加热模拟加热时间不同,在试样表面制备氧化铁皮;通过干湿交替加速腐蚀方法,用NaHSO3溶液对制备的氧化铁皮进行腐蚀试验。用金相显微镜对氧化铁皮组织和层结构进行观察;用扫描电镜(SEM)观察氧化铁皮内部显微组织,能谱分析的方法确定所含元素;通过X射线衍射分析(XRD)设备确定氧化铁皮物相组成;通过宏观腐蚀形貌和腐蚀增重对比分析两含Si量不同的钢种制备出的氧化铁皮的耐腐蚀性能。加热温度不同时,在各个加热温度点时对比发现,含Si量为0.3%的钢种单位面积上氧化铁皮增重量高于含Si量为0.6%的钢种。含Si量不同的钢种在1200℃时氧化最严重。当加热温度在400℃~800℃之间时,氧化铁皮增重量较小,氧化增重曲线近似于直线。900℃~1200℃时氧化增重速率随加热时间延长而减小,氧化增重曲线呈抛物线型。在900℃~1200℃时,氧化铁皮生成量多,氧化铁皮厚度增加。加热时间不同时,含Si量为0.3%和含Si量为0.6%的试样氧化铁皮层均呈分层结构,组织以内层为FeO、次外层为Fe3O4、最外层少量的Fe2O3为主,同时在铁皮和基体界面处有富Si相(Fe2SiO4组织相)生成。两钢种中富Si相组织都不同程度的向氧化铁皮内部扩散。在加热温度为1200℃、加热时间为30min时,含Si量为0.6%的试样氧化铁皮和基体界面处的富Si相层开始向钢基体内部渗透,在加热时间为60min时渗透明显。干湿交替加速腐蚀试验中,在加热温度为1150℃时制备氧化铁皮,Si含量为0.6%的钢种比Si含量为0.3%的钢种单位面积上氧化铁皮腐蚀增重少,含Si量为0.6%的钢种氧化铁皮更具有耐腐蚀性。
【关键词】：热轧带钢 氧化铁皮 Si元素 耐腐蚀性能
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG335.11;TG142
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.0 引言10-11
• 1.1 氧化铁皮概述11-16
• 1.1.1 氧化铁皮的组成11
• 1.1.2 热轧钢氧化铁皮种类11-12
• 1.1.3 热轧钢氧化铁皮的组织结构12-13
• 1.1.4 热轧钢氧化铁皮形成13-14
• 1.1.5 氧化铁皮对热轧钢表面质量的影响14
• 1.1.6 Si元素对氧化铁皮组织及耐腐蚀性的影响14-15
• 1.1.7 时间和温度对热轧钢氧化铁皮的影响15-16
• 1.2 热轧钢氧化铁皮研究进展16-18
• 1.3 课题研究的意义18-19
• 1.4 主要研究内容19-20
• 第2章 实验内容及方法20-28
• 2.1 实验设计20
• 2.2 实验材料及试样制备20-22
• 2.3 实验内容22-28
• 2.3.1 氧化铁皮试样的制备22-25
• 2.3.2 氧化铁皮分析测试25-28
• 第3章 温度对含Si碳钢氧化铁皮的组织及性能影响28-42
• 3.1 前言28
• 3.2 不同温度下氧化铁皮的增重分析28-30
• 3.3 不同温度下氧化铁皮的宏观形貌30-31
• 3.4 温度对氧化铁皮微观组织的影响31-34
• 3.5 含Si量对氧化铁皮组织性能的影响34-41
• 3.5.1 增重曲线对比分析34-37
• 3.5.2 含Si碳钢氧化动力学结果分析37-40
• 3.5.3 吉布斯自由能和氧化铁皮厚度与Si含量的关系40-41
• 3.6 小结41-42
• 第4章 加热时间对含Si碳钢氧化铁皮组织及性能影响42-62
• 4.1 前言42
• 4.2 不同加热时间下氧化铁皮的宏观形貌42-45
• 4.2.1 Si含量为 0.3%的钢种氧化铁皮的宏观形貌42-44
• 4.2.2 Si含量为 0.6%的钢种氧化铁皮的宏观形貌44-45
• 4.2.3 不同Si含量钢种氧化铁皮的宏观形貌对比分析45
• 4.3 Si含量不同氧化铁皮微观结构分析45-57
• 4.3.1 金相显微结果观察45-48
• 4.3.2 SEM检测结果48-54
• 4.3.3 不同加热时间下XRD分析结果54-57
• 4.4 富Si层的形成及扩散现象57-60
• 4.4.1 Si富集层厚度及扩散深度测定57-60
• 4.5 小结60-62
• 第5章 含Si量对碳钢氧化铁皮耐腐蚀性的影响62-68
• 5.1 前言62
• 5.2 氧化铁皮的耐腐蚀性分析62-67
• 5.2.1 宏观腐蚀形貌观察62-63
• 5.2.2 含Si量为 0.3%试样的腐蚀增重分析63-67
• 5.3 小结67-68
• 第6章 结论68-70
• 参考文献70-74
• 在学研究成果74-76
• 致谢76-77

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本文编号：286047