高碳钢盘条氧化铁皮剥离性研究及生产工艺改进

发布时间：2017-09-23 14:07

  本文关键词：高碳钢盘条氧化铁皮剥离性研究及生产工艺改进

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【摘要】：为研究高碳钢盘条在吐丝后生成的氧化铁皮的机械剥离性的影响因素,设计了试验模拟盘条经吐丝后到集卷之间的冷却过程,通过控制冷却过程制备了不同厚度、不同组织含量的氧化铁皮,借助场发射扫描电镜观察了氧化铁皮的微观形貌,并利用弯曲试验考察了氧化铁皮的剥离性。分析冷却工艺与高碳钢盘条氧化铁皮组织结构之间的关系,获得了氧化铁皮形成过程中铁的两种氧化物Fe O和Fe3O4的生成规律,发现氧化铁皮中各组成相的含量的变化都影响着氧化铁皮的剥离性;FeO和Fe3O4在高温段会表现出塑性变形行为,这直接影响着氧化铁皮与盘条基体的结合质量;试验发现一定条件下在FeO层中开始有先共析转变过程的发生,这种组织的转变也对氧化铁皮的剥离性产生作用。通过分析弯曲变形的物理模型发现,不同的应力性质影响着氧化铁皮的剥离过程;并计算出了氧化铁皮的破坏应变和剥离应变,为工业生产中氧化铁皮的剥离工序设计提供参考。根据试验结果以及对原工艺条件下盘条氧化铁皮数据的分析,提出了以增加氧化铁皮厚度为主要目的改进工艺。通过现场生产试验,氧化铁皮的厚度已经稳定在12μm,生产试样通过弯曲变形后剥离区域内氧化铁皮去除彻底,达到了预设生产目标。
【关键词】：高碳钢盘条 氧化铁皮 剥离性 弯曲试验
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG356.45
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-21
• 1.1 引言8-11
• 1.1.1 线材的控制冷却机理8-9
• 1.1.2 线材的冷却方法9-10
• 1.1.3 氧化铁皮的形成10-11
• 1.2 氧化铁皮的剥离方法11-14
• 1.2.1 机械剥离法12-13
• 1.2.2 化学酸洗法13-14
• 1.3 氧化铁皮剥离性的影响因素14-20
• 1.3.1 厚度对氧化铁皮形成的影响14-15
• 1.3.2 材料组织对氧化铁皮形成的影响15-17
• 1.3.3 轧制工艺对氧化铁皮形成的影响17-18
• 1.3.4 化学成分对氧化铁皮形成的影响18-20
• 1.4 研究内容及意义20-21
• 第2章 试验材料与过程21-27
• 2.1 试验材料及设备21-22
• 2.1.1 试验材料21
• 2.1.2 试验设备21
• 2.1.3 试验方案21-22
• 2.2 试验过程22-23
• 2.2.1 试验材料的准备22
• 2.2.2 氧化铁皮试样制备22-23
• 2.3 相关检测23-27
• 2.3.1 金相试样的制备及扫描电镜试验23-25
• 2.3.2 盘条剥离性弯曲试验25-27
• 第3章 氧化铁皮剥离性的影响因素27-51
• 3.1 厚度及组织对氧化铁皮剥离性的影响27-31
• 3.1.1 厚度对氧化铁皮剥离性的影响27-29
• 3.1.2 组织对氧化铁皮剥离性的影响29-31
• 3.2 冷却工艺对氧化铁皮剥离性的影响31-37
• 3.2.1 冷却工艺对氧化铁皮组织生成的影响31-35
• 3.2.2 厚度增长规律35-36
• 3.2.3 冷却工艺与氧化铁皮的塑性变形36-37
• 3.3 先共析对氧化铁皮剥离性的影响37-41
• 3.3.1 先共析相对氧化铁皮剥离性的影响37-39
• 3.3.2 先共析的工艺条件39-41
• 3.4 变形应力对氧化铁皮剥离性的影响41-46
• 3.4.1 氧化铁皮的破坏41-43
• 3.4.2 应力状态对氧化铁皮剥离的作用43-46
• 3.5 弯曲试验氧化铁皮剥离的物理模型46-50
• 3.5.1 弯曲变形的物理模型46-47
• 3.5.2 氧化铁皮的破坏应变47-48
• 3.5.3 氧化铁皮的剥离应变48-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第4章 现场生产试验工艺改进51-64
• 4.1 原生产工艺条件下氧化铁皮形貌51-52
• 4.2 生产现场冷却工艺的改进试验52-56
• 4.2.1 第二次工艺改进生产试验52-53
• 4.2.2 第三次工艺改进生产试验53-55
• 4.2.3 第四次工艺改进生产试验55-56
• 4.3 生产试验试样的剥离性56-61
• 4.3.1 剥离区域对比56-57
• 4.3.2 剥落的氧化铁皮块形貌对比57-59
• 4.3.3 生产试验试样氧化铁皮的剥离性59-61
• 4.4 氧化铁皮剥离性的讨论61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第5章 结论及展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文70

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本文编号：905655