不同冷却方式对热轧带钢氧化皮结构及其耐蚀性的影响

利用不同冷却方式在SS400热轧带钢表面形成了不同结构的氧化皮,通过腐蚀形貌宏观观察、SEM、EDS、XRD、失重法、干湿周期浸润腐蚀加速实验和电化学方法对不同结构氧化皮的热轧带钢在NaHSO₃溶液中腐蚀行为进行了研究。研究表明,不同冷却方式下所制热轧带钢的氧化皮均主要由Fe₃O₄组成,另含有Fe₂O₃和Fe。随着冷却速度的减小,氧化皮中Fe₃O₄的含量增加,但未发现有FeO;随炉冷却所制热轧带钢的氧化皮较厚且均匀,并存在分层现象(外层为Fe₂O₃,内层为Fe₃O₄+Fe),在NaHSO₃溶液中耐蚀性最好;装罐冷却所制氧化皮较均匀平整,耐蚀性次之;自然空冷所制氧化皮存在着较多的缺陷,耐蚀性最差。     

加热气氛中氧浓度对热轧带钢氧化皮结构及耐蚀性的影响

通过控制氮、氧混合气体中的氧含量,650℃保温30 min,在武钢510 L热轧带钢表面制备氧化皮.采用SEM、XRD、电化学测试方法研究了不同结构氧化皮的热轧带钢在3.5 wt%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,氧浓度5%时,所制备的氧化皮没有分层,只含有Fe3O4和Fe颗粒,厚度仅为6 μm左右;氧浓度在10%～60%时,所制备的氧化皮结构均为表层Fe2O3较薄,中间层Fe3O4最厚,内层Fe3O4和Fe混合相.氧浓度10%时,其氧化皮厚度约15 μm,表层Fe2O3量较少,与Fe3O4层界限模糊;当氧浓度＞10%时,其氧化皮厚度均为20 μm左右,与氧浓度10%相比,表层Fe2O3量略有增加,Fe2O3层与Fe3O4层界限分明;不同供氧条件下制备的热轧带钢氧化皮的耐蚀性能由好到差依次为:20%、10%、30%、60%、5%.     

氧化温度对SS400钢氧化皮结构及耐蚀性能的影响

以宝钢SS400热轧钢为原料,控制加热温度,在钢表面制备氧化皮.采用SEM分析了氧化皮表面、截面形貌;X射线衍射仪分析氧化皮的相组成;进行室内干湿周期浸润腐蚀试验,对氧化皮试样在NaHSO3(0.01 mol/L)溶液中进行了耐蚀性测试.结果表明,分别在600、700、800℃氧化180 min的过程基本遵循抛物线规律.经过600℃加热保温30 min,所形成的氧化皮厚度小于10μm,700℃时厚度为15μm左右,800℃达到50μm.600、700、800℃制备的氧化皮均含Fe3O4、Fe2O3相和Fe颗粒.同时,800℃制备的氧化皮中保留有少量FeO相.不同温度所制备氧化皮试样耐蚀性能依次为700、600、800℃.     

卷取温度对510L钢氧化皮结构的影响

利用模拟法研究了热轧卷曲温度对汽车大梁钢510L氧化皮结构的影响.结果表明,精轧后的510L钢表面氧化皮主要由FeO层和少量Fe3O4层组成;在不同的卷取温度下,FeO层发生不同程度的共析反应,最终形成不同结构的表面氧化皮;在450～550℃时,FeO层共析反应发生的速度最快,形成的最终氧化皮中Fe3O4含量也最多.     

不同冷却速率下硅钢氧化皮结构与酸洗动力学关系

研究热轧硅钢卷板各部位因其冷却速度不同造成相结构差异,为热轧硅钢板氧化皮结构调控以及工业酸洗工艺提供理论依据和数据积累。采用场发射扫描电子显微镜、背散射成像、X射线能谱仪以及XRD等方法,结合工业酸洗和实验室模拟酸洗,研究了不同冷却速率下热轧硅钢板氧化皮显微组织结构与酸洗动力学之间的关系,初步探讨了其酸洗机理。结果表明：热轧硅钢卷板快、慢冷部位氧化皮分为两层,主要由Fe、Fe₂O₃和Fe₃O₄相组成,而相对含量有明显差异。卷头慢冷部位氧化皮厚度分布不均,表面存在许多裂纹,与基体结合界面平滑;卷尾快冷部位氧化皮均匀致密且较厚,与基体结合界面较粗糙,显微结构差异造成快冷部位氧化皮酸洗动力学更慢。快、慢冷部位氧化皮酸洗机制相似,前期以化学溶解过程为主,后期以两阶段电化学腐蚀过程进行。     

热轧带钢的初期耐大气腐蚀性能

用SEM和XRD等测试方法分析不同热轧带钢表面氧化皮的组成及结构。通过湿热试验、极化和交流阻抗测试(EIS)及扫描Kelvin探针系统(SKP)测试,探讨了热轧带钢表面氧化皮与其耐蚀性能之间关系。结果表明:湿热试验的腐蚀增重与时间的关系符合△W=Dt~n;WL510钢氧化皮的初期耐腐蚀性能优于B510L钢,在腐蚀的后期,B510L钢腐蚀的发展可能要慢于WL510钢。     

温度对氢气还原热轧碳钢表面氧化皮的影响

热轧碳钢BRC3表面氧化皮由最外Fe2O3层、中间fe3O4层及最内FeO层组成,Fe3O4层与FeO层的厚度比约1:3.在氧化皮的加热过程中,加热温度低于500℃,氧化皮的成分及结构保持不变;加热温度升高至600℃,FeO层内有大量Fe3O4析出;加热温度为700℃,氧化皮中只存在单一的FeO层.在氢还原过程中,还原温度为400℃时,仅有表层很小一部分氧化皮被还原,当还原温度为500℃时,氧化皮完全被还原为金属铁;但当还原温度升高至600及700℃时,还原效果反而略有下降.     

热轧带钢氧化层卷取与冷却过程中相变研究

利用Gleeble3500试验机模拟热轧带钢氧化层在不同卷取温度和冷却速度条件下的相变过程,采用激光拉曼光谱区分氧化层中细小析出相和分层组织结构。结果表明：氧化层中FeO在不同卷取温度和冷却速度条件下可形成几种典型的相变组织形态;降低带钢卷取温度和增加卷取后的冷却速度,有利于抑制Fe3O4在FeO层中的析出,提高热轧带钢表面氧化层酸洗去除效果。     

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针对某钢厂生产的热轧带钢65Mn不易酸洗的难题,使用X射线衍射仪,根据K值法和绝热法,对热轧带钢65Mn的氧化皮进行了半定量分析。结果表明:热轧后的65Mn带钢酸洗困难的主要原因是热轧带钢65Mn的氧化皮中Fe2O3含量偏高(Fe2O3难溶于酸),而Fe O含量偏低(Fe O较疏松,比较容易溶于酸)。轧后冷却过程应适当增加冷却速度,提高氧化皮中Fe O的比例。     

耐候钢表面氧化皮的结构特征及其对大气腐蚀行为的影响

采用XRD、电化学测量和扫描电子显微术研究了耐候钢在400~700℃不同时间、不同氧流量条件下形成的氧化皮的结构及其对随后的大气腐蚀行为的影响,发现氧化皮的主要组成为Fe3O4和Fe2O3。氧化皮的电阻远高于裸钢表面的氧化膜,并使样品的自腐蚀电位显著上升。氧化皮分为内外两层,外层疏松,内层致密,氧化皮的保护性主要来自内层。致密的氧化皮形成于500~600℃。延长等温时间有利于提高氧化皮的致密度。限氧条件下进行氧化处理不利于氧化皮致密化。致密的氧化皮在腐蚀初期明显延缓了大气腐蚀进程,但在长期腐蚀过程中,反而使腐蚀进程有所加快。这些结果表明,致密的氧化皮在腐蚀过程中难以转化为腐蚀产物,保留于锈层中成为杂质和缺陷,促进了腐蚀。     

氧化皮对SS400热轧带钢耐蚀性的影响

通过热处理在SS400热轧带钢表面生成氧化皮,采用SEM、XRD和EDS等手段观察分析了氧化皮的组成及结构。结合极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及扫描Kelvin探针(SKP)测试,探讨了SS400热轧带钢表面氧化皮状态与其耐蚀性能之间的关系。结果表明,连续、致密和完整的氧化皮能减缓腐蚀的进行,起到保护钢基体的作用;随着腐蚀时间的增加,腐蚀电池的阴极区和阳极区的电位差增大,腐蚀加速进行,阴极区和阳极区趋于明显,且呈现局部腐蚀的特征,氧化皮对金属基体的保护作用减弱。     

氧化铁皮相结构的光电子能谱分析

通过光电子能谱（XPS）对氧化铁皮层相结构进行的分析,可以有效定性分析热轧板卷表面的氧化物结构相构成,再通过拟合不同峰位下高斯线型峰的面积,可计算各种Fe化合价含量比,并且通过刻蚀在厚度方向定量分析各种氧化物的含量对比,可有效表征氧化铁皮结构相的分布状态。通过检测表明：最表层Fe3O4占据主导地位,随着深度的增加,Fe3O4逐渐减少,同时FeO的比重开始增加,在整个氧化铁皮层中存在含量较低的单质Fe,表明氧化铁皮层中存在有共析的Fe3O4+αFe相。     

Enhanced corrosion protection by powder coatings on hot rolled steel (HRS) for high-temperature applications

Hot rolled steel (HRS) has long been a major product to the motor industry for bodywork, as galvanised steel (zinc coatings), and it is widely used in building and as tinplate (including tin and chrome oxide coatings) for food, etc. can-making. Among more specialist uses its moderate production costs makes it suitable for the manufacturing process. In this study, newly developed corrosion protection enhanced silicone based powder coating was evaluated on hot rolled steel (HRS). The powder coating in this study was developed to withstand high temperatures up to 550°C without any degradation. In the study silicone resin was incorporated with fillers, corrosion inhibitors and fibres at various compositions to achieve maximum heat resistance and improved corrosion resistance. Protective behaviours of the differently formulated powder paints were investigated before and after heat exposure. The developed paint system was evaluated using various test methods such as heat resistance, salt spray, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), adhesion test and microstructure study using SEM. The evaluation of test results revealed that powder coating combining zinc dust particles and mineral fibres have better performance due to better corrosion and adhesion stability in the corrosive environment before and after heat exposure up to 550°C.     

不同冷却工艺对热轧钢筋表面氧化锈蚀的影响

热轧钢筋在运输和储存过程中其表面会产生锈蚀,影响钢筋的使用及外观质量。分析了钢筋表面锈蚀产生的原因,利用扫描电镜和电子背散射衍射技术,对比了轧后空冷、气雾冷却和穿水冷却工艺下钢筋的抗锈蚀性能,分析了不同冷却工艺对热轧钢筋表面氧化铁皮厚度和结构的影响。结果表明:钢筋表面锈蚀与其表面氧化铁皮厚度、结构和完整性有关,与空冷及穿水冷却相比,气雾冷却工艺通过优化冷却路径,可以获得厚度为10~20 μm、主要由FeO+Fe₃O₄构成的致密复合氧化铁皮,能够对钢筋基体起到保护作用,从而能够延缓钢筋表面生锈,并降低生产成本。     

0Cr18Ni9不锈热轧带钢表面锈蚀原因分析

太原钢铁（集团）有限公司生产的0Cr18Ni9不锈热轧带钢退火酸洗后钢卷表面局部发生锈蚀,严重影响产品的加工使用。通过盐雾腐蚀试验,研究了化学成分、夹杂物级别以及表面粗糙度等对0Cr18Ni9热轧板表面耐蚀性的影响。研究表明,钢中ω（Cr）≥17.5%、ω（S）≤0.005%、无表面夹杂物、以及具有低的表面粗糙度,可有效提高热轧不锈带钢的耐蚀性。     

热处理工艺对5Cr钢力学性能和耐蚀性能的影响

利用光学显微镜、拉伸及冲击试验机等仪器研究了不同热处理工艺对5Cr钢组织和力学性能的影响,利用高温高压反应釜模拟腐蚀过程,并结合电化学测试对比分析了热轧态和调质态钢的耐腐蚀性能。结果表明:5Cr钢经淬火+回火处理后,组织中碳化物弥散析出,具有较高的强度和良好的塑、韧性。热轧态钢的腐蚀速率为0.188 mm/a,调质态钢为0.158 mm/a。调质态钢中作为阴极的碳化物(Fe₃C)少且均匀弥散分布,组织自腐蚀电位较高,腐蚀电流密度较低,电偶腐蚀程度较浅,耐腐蚀性能较好。     

层流冷却水Cl-浓度和pH值对热轧带钢表面质量的影响

层流冷却水直接喷射到热轧带钢表面,对带钢的表面质量有较大影响。通过对标,武钢某热轧厂层流冷却水Cl-浓度、pH值均偏高。本文实验研究了层流冷却水Cl-浓度、pH值等对热轧带钢表面质量、氧化铁皮结构和厚度以及室温存放的影响。提出了冷却水Cl-浓度应控制在100 mg/L之内、pH值应控制为7.0～8.0,这样能够有效地降低带钢表面的腐蚀速率,减少带钢表面缺陷。     

冷轧无取向电工钢生产问题探讨

通过现场跟踪调查、缺陷试样检测分析及缺陷卷工艺调查分析,探讨了冷轧无取向电工钢生产过程中出现的酸洗不良、冷轧窄尺及断带的原因。结果表明:酸洗不良的原因在于带钢局部热轧卷取温度过高,正常的酸洗工艺未能将氧化铁皮清洗干净;冷轧出现局部窄尺的主要原因在于酸洗预留切边量过小,当热轧来料宽度处于下限,且带钢板形不良或带钢对中不良时,酸洗圆盘剪切边量过大;断带是板形不良或对中不良所致的跑偏断带。