低合金钢氧化铁皮结构形态与酸洗行为研究

发布时间：2017-10-22 16:26

  本文关键词：低合金钢氧化铁皮结构形态与酸洗行为研究

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【摘要】：热轧带钢生产实践中,降低卷取温度和提高冷却速度已经成为改善组织性能的有效方法。而对此过程中形成的氧化铁皮在不同卷取温度与不同冷却速度下的转变行为还缺乏系统的研究,使得以氧化铁皮控制为约束条件的热轧工艺的制定无明确的理论依据,因此,从理论上分析卷取温度与冷却速度对氧化铁皮结构转变与酸洗特性的影响是一项具有实践意义的研究课题。本文以Q345低合金钢为研究对象,首先采用有限差分的方法推导出卷取后各层带钢节点温度表达式,依据能量守恒定律,计算得到带钢在自然空冷与强制空冷过程中的温度演变规律。其次,以带钢冷却过程温度演变规律为基础,利用Gleeble热模拟试验机、金相显微镜与X射线分析仪等设备对热轧低合金钢氧化铁皮在连续冷却条件下的转变规律进行了实验研究,通过实验结果分析,得到不同卷取温度与冷却速度下氧化铁皮结构与组织成分体积变化规律,以实验结果为基础,回归得到了Q345低合金钢在连续冷却过程中氧化铁皮的转化体积分数模型。最后,通过酸洗实验研究了低合金钢氧化铁皮的酸洗行为,回归得到了Q345低合金钢在连续冷却过程中氧化铁皮的酸洗动力学模型。通过扫描电子显微镜,观察得到了卷取温度与冷却速度对氧化铁皮酸洗后宏观与微观形貌的影响规律。
【关键词】：氧化铁皮 卷取温度 连续冷却 结构转变 酸洗
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142;TG335
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 钢铁材料氧化机制9-15
• 1.1.1 氧化铁特点9-10
• 1.1.2 氧化机制10-12
• 1.1.3 氧化铁相变12-15
• 1.2 氧化铁皮去除15-17
• 1.2.1 高压水除鳞15
• 1.2.2 酸洗除鳞15-17
• 1.3 国内外氧化铁皮研究现状17-18
• 1.4 本课题的研究内容及意义18-20
• 1.4.1 研究内容18
• 1.4.2 研究意义18-20
• 第2章 卷取后带钢温度模拟20-32
• 2.1 传热学基本理论20-22
• 2.1.1 热传导20-21
• 2.1.2 辐射换热21-22
• 2.1.3 对流换热22
• 2.2 温降模型22-24
• 2.2.1 控制方程22-23
• 2.2.2 初始条件23
• 2.2.3 边界条件23
• 2.2.4 换热系数23-24
• 2.3 热物性参数24-25
• 2.4 温度场求解25-28
• 2.4.1 有限差分方程25-28
• 2.4.2 限定条件28
• 2.5 仿真分析28-31
• 2.5.1 空气中自然冷却计算结果28-30
• 2.5.2 空气中强制冷却计算结果30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章 卷取后冷却过程氧化铁皮结构变化研究32-47
• 3.1 实验用钢32
• 3.2 实验设备32-33
• 3.3 实验过程33-34
• 3.4 实验结果分析34-39
• 3.5 规律总结39-41
• 3.6 连续冷却条件下氧化铁皮体积变化计算模型41-44
• 3.6.1 实验结果分析41-42
• 3.6.2 FeO转化率计算模型42-44
• 3.7 讨论44-46
• 3.7.1 先共析Fe_3O_4的形成44-46
• 3.7.2 共析反应行为46
• 3.8 本章小结46-47
• 第4章 氧化铁皮酸洗行为47-62
• 4.1 酸洗机制分析47-48
• 4.2 实验材料48
• 4.3 酸洗实验48-54
• 4.3.1 酸洗动力学分析49-52
• 4.3.2 酸洗动力学模型52-54
• 4.4 氧化铁皮酸洗后表面形貌54-60
• 4.5 规律总结60-61
• 4.6 讨论61
• 4.7 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果68-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

【参考文献】

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本文编号：1079191