热轧高强钢氧化铁皮控制技术研究

发布时间：2017-10-05 02:25

  本文关键词：热轧高强钢氧化铁皮控制技术研究

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【摘要】：钢铁产品的表面质量一直是钢铁厂家和用户所追求的重要指标之一,如何减少氧化铁皮缺陷、控制氧化铁皮结构已成为各大钢铁生产厂家和学者研究的热点。目前对热轧高强钢氧化铁皮的研究较少,本文以高强钢DP590为研究对象,就其热轧过程表面氧化铁皮的形成与演变规律进行了研究,为热轧高强钢氧化铁皮的控制提供了理论和实验的依据。本文以氧化热力学和动力学为基础,分析了氧化温度与氧化时间对氧化铁皮产物的影响规律,推导出了氧化前期和氧化中后期的氧化动力学模型,认为钢铁氧化的前期满足直线规律,中后期满足抛物线规律,并建立了高强钢DP590的前期和中后期的氧化方程。本文采用热模拟试验机G1eeble3800、场发射扫描电子显微镜等实验设备,研究了开轧温度、终轧温度、卷取温度与卷后冷速对氧化铁皮厚度与结构的影响规律。实验表明：随着开轧温度、终轧温度的升高,实验钢氧化铁皮的总厚度显著增加,其中FeO在整个氧化层中的百分含量逐渐增大,Fe3O4层和Fe2O3层的百分含量逐渐减少；卷取温度对实验钢氧化铁皮的组织结构影响较大,卷取温度为650℃时,氧化铁皮中未发现先共析Fe3O4粒子,易于酸洗；卷取温度为600℃及以下时,氧化铁皮中含有较多先共析Fe3O4,使其酸洗困难。较快的卷后冷速可以抑制先共析反应和共析反应的发生,提出了通过适当提高卷取温度及卷后冷速的方法来减少FeO先共析反应发生以提高酸洗速率的氧化铁皮控制方法。另外,本文还推导了变温情况下氧化铁皮厚度计算模型。最后通过酸洗实验探讨了高强钢氧化铁皮结构、酸液浓度和酸洗温度对酸洗速率的影响,为高强钢酸洗工艺的制定提供了参考。
【关键词】：氧化铁皮 高强钢 热轧工艺参数 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】：TG335.11
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 氧化铁皮基础理论11-15
• 1.2.1 氧化铁皮的形成与特征11-12
• 1.2.2 热轧氧化铁皮的分类及去除方法12-13
• 1.2.3 热轧过程氧化铁皮的影响因素13-15
• 1.3 氧化铁皮研究现状15-16
• 1.3.1 国外现状15-16
• 1.3.2 国内现状16
• 1.4 课题研究意义、研究思路及研究内容16-18
• 1.4.1 研究意义16-17
• 1.4.2 研究思路及研究内容17-18
• 第2章 氧化热力学分析18-24
• 2.1 金属氧化的判据18-19
• 2.2 铁氧化热力学分析19-23
• 2.2.1 铁氧化标准吉布斯自由能19-21
• 2.2.2 平衡氧分压的计算21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 氧化动力学分析24-42
• 3.1 未反应核模型简述24-27
• 3.1.1 外扩散控速24-25
• 3.1.2 内扩散控速25-26
• 3.1.3 界面化学反应控速26-27
• 3.2 纯铁氧化动力学分析27-30
• 3.2.1 氧化前期动力学28-29
• 3.2.2 氧化中后期动力学29-30
• 3.3 氧化动力学实验30-40
• 3.3.1 实验目的30
• 3.3.2 实验材料及实验设备30-31
• 3.3.3 实验方案31-32
• 3.3.4 实验结果及分析32-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 热轧工艺参数对氧化铁皮的影响42-63
• 4.1 实验材料及方法42-46
• 4.1.1 模拟精轧开轧温度和终轧温度实验42-43
• 4.1.2 模拟卷取实验43-44
• 4.1.3 卷后冷却模拟实验44-45
• 4.1.4 氧化铁皮的检测45-46
• 4.2 实验结果及分析46-59
• 4.2.1 开轧温度对氧化铁皮结构与厚度的影响46-48
• 4.2.2 终轧温度对氧化铁皮结构与厚度的影响48-50
• 4.2.3 卷取温度对氧化铁皮的影响50-57
• 4.2.4 卷后冷却方式对氧化铁皮结构的影响57-59
• 4.3 非等温过程氧化铁皮厚度的计算59-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第5章 热轧高强钢酸洗影响因素分析63-67
• 5.1 氧化铁皮的制备63
• 5.2 影响钢板盐酸酸洗的因素63-66
• 5.2.1 盐酸浓度对酸洗时间的影响63-65
• 5.2.2 酸洗温度对酸洗时间的影响65-66
• 5.3 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果73-74
• 致谢74-75
• 作者简介75

【参考文献】

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本文编号：974261