等温和控冷对帘线钢氧化铁皮形成的影响

发布时间：2017-09-11 02:25

  本文关键词：等温和控冷对帘线钢氧化铁皮形成的影响

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【摘要】：氧化铁皮是钢材生产过程中普遍存在的一种氧化物。对于帘线钢盘条，表面氧化铁皮不除尽，拉拔时残余的氧化铁皮会划伤盘条表面，严重的导致断丝，此外，还会损坏模具，降低模具的使用寿命。为了提高帘线钢盘条表面氧化铁皮的机械剥离性，要对氧化铁皮中FeO、Fe3O4和Fe2O3控制。从实际生产考虑，易控制的两个因素是吐丝温度和风冷速率，本文针对等温时间和冷却速率进行实验研究，探索各层氧化铁皮形貌、组织和厚度随等温时间和冷却速率变化的规律。 首先利用固体与分子经验电子理论计算FeO、Fe3O4和Fe2O3三种氧化物晶体的最强键键能。对比发现：FeO、Fe3O4和Fe2O3的最强键键能依次增大，剥离难度依次增加。其次，研究了80级帘线钢盘条在900℃空气等温1、5、8、12和16分钟以及900℃等温后分别以4、12和4—12℃/s的冷速冷却形成的氧化铁皮。激光拉曼光谱仪证明氧化铁皮由内层FeO、中间层Fe3O4和极少量的外层Fe2O3组成。用金相显微镜观测了氧化铁皮的形貌、各层厚度和钢基体的显微组织。结果表明：等温时间长是帘线钢氧化铁皮产生裂缝的主要原因；由于产生了CO和CO2气体，900℃空气等温形成的氧化铁皮，除1分钟和5分钟外，，都出现不同程度的裂缝或孔洞；随等温时间延长，FeO中不断析出先共析Fe3O4；FeO层的急剧增加导致氧化铁皮总厚度增加；随冷速的提高，FeO层及总厚度减少，钢基体中索氏体量增多；12℃/s冷却形成的氧化铁皮和基体组织，既有利于机械剥壳，又有利于盘条冷拉拔。
【关键词】：帘线钢盘条 氧化铁皮 固体与分子经验电子理论 机械剥壳 索氏体
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 氧化铁皮的生长过程10-17
• 1.2.1 氧化铁皮的概念10
• 1.2.2 氧化铁皮的种类10-11
• 1.2.3 影响氧化铁皮形成的因素11-17
• 1.3 国内外研究的基本状况17-18
• 1.4 氧化铁皮去除方法18-20
• 1.4.1 机械除鳞18-19
• 1.4.2 酸洗除鳞19-20
• 1.5 研究目的及内容20-21
• 第2章 余氏理论计算氧化物电子结构21-32
• 2.1 余氏理论21-22
• 2.2 计算方法22-23
• 2.3 价电子结构与键能计算23-31
• 2.3.1 FeO23-26
• 2.3.2 Fe_3O_426-28
• 2.3.3 Fe_2O_328-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 等温时间对氧化铁皮的影响32-41
• 3.1 实验材料与方法32-33
• 3.2 实验结果和分析33-39
• 3.2.1 铁皮类型及形貌33-37
• 3.2.2 铁皮的结构及氧化速率37-38
• 3.2.3 FeO 层的主导作用38-39
• 3.2.4 先共析 Fe_3O_4的析出39
• 3.3 短时间对比实验39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 冷却速率对氧化铁皮的影响41-47
• 4.1 实验方案41
• 4.2 实验结果和分析41-46
• 4.2.1 铁皮形貌41-45
• 4.2.2 铁皮厚度45
• 4.2.3 基体组织45-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 结论47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-53
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文53

【参考文献】

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1 刘吉斌,胡伦骥,王玉涛,缪凯,肖晓华;碳含量和控冷工艺对盘条ER70S-6性能及组织的影响[J];钢铁;2002年09期

2 于洋;唐帅;郭晓波;关菊;王国栋;刘s

本文编号：828077