钢纤维用盘条表面氧化铁皮的控制研究

钢纤维用盘条表面氧化铁皮厚度和结构对其拉拔前的机械除鳞有较大的影响。为此,研究了不同吐丝温度和冷却工艺下盘条表面的氧化铁皮厚度和结构,结果表明：吐丝温度越高（860 ℃增加到890 ℃）,生成的FeO层越厚（22 μm）;冷却速率越快（05 ℃/s增加到1.5 ℃/s）,生成的Fe3O4层越薄（12 μm）。当吐丝温度为880 ℃、冷却速率为1.5 ℃/s时,氧化铁皮厚度较薄（总厚度15 μm）,致密度较高（FeO：Fe3O4厚度比为4∶1）,易于机械除鳞和拉拔。     

T700氧化铁皮的结构及成分研究

采用将试样在不同温度下灼烧研究了T700氧化铁皮的结构.结果显示,T700氧化铁皮的成分与结构、温度密切相关,900℃以上氧化铁皮为疏松的FeO和致密的Fe3O4层;随温度的降低,Fe3O4层迅速减少,Fe3O4/FeO的厚度比值迅速减小,且两者的界限也变得模糊;氧化激活能的计算说明,Nb、Ti的存在加速了氧化进程.     

热轧板的氧化皮结构对酸洗效果的影响

采用金相显微镜和背散射电子衍射（EBSD）技术，从氧化皮结构出发，对低碳钢热轧板氧化皮的结构与热轧板酸洗效果之间的关系进行了研究。结果表明，低碳钢热轧板在卷取前期（温度在400～500℃）的氧化铁皮分为两层，即外层是Fe3O4，内层为FeO；在室温下放置两天以后的板，氧化皮中的FeO完全分解为Fe3O4和Fe，并且铁颗粒在原FeO的晶界富集。具有FeO和Fe3O4复合结构的氧化皮比Fe3O4单层氧化皮更易酸洗。     

吐丝温度对高硅焊丝钢氧化皮结构及剥离性的影响

研究了吐丝温度对ER70S-6高硅焊丝钢盘条氧化皮结构的影响,并采用扭转试验评价了氧化皮的机械剥离性。结果表明:高硅焊丝钢盘条轧制后形成的氧化皮具有4层结构,从基体侧向外依次为Fe_2SiO_4、Fe_(1-x)O、Fe_3O_4和Fe_2O_3层;吐丝温度对氧化皮的总厚度及物相比例具有显著影响。当吐丝温度从840℃增加至920℃时,氧化皮总厚度从约7μm增加至13μm,中间层Fe_(1-x)O的厚度比例增加至50%;扭转试验时氧化皮剥离形态由粉末状逐渐转变为块状和长条状,氧化皮残留量逐渐减少,这表明提高吐丝温度可改善盘条表面氧化皮的机械剥离性。     

Fe- 0.6Si合金表面氧化铁皮空气条件下等温转变行为的研究

采用管式电阻加热炉,对Fe- 0.6Si合金在不同温度下表面生成的氧化铁皮的等温转变行为进行了研究。结果表明：氧化铁皮为4层分层结构,由外向内依次为较薄的Fe2O3层,Fe3O4层,较厚的FeO层和Fe2SiO4层。在等温氧化过程中,由于受离子浓度和体系中自由能以及过冷度的影响,氧化铁皮在400、450 、500 ℃等温转变时,在金相检测中可以发现先共析Fe3O4相,没有出现共析产物;在550～650 ℃之间没有出现先共析组织和共析组织。     

吐丝温度对82B线棒材氧化层结构与机械剥离性能的影响

为改善82B线棒材表面氧化铁皮的机械除鳞性能，研究了吐丝温度对氧化皮结构与机械剥离性能的影响。结果表明：82B钢线棒材表面氧化皮具有双层状结构，外层为Fe₃O₄,内层为FeO+Fe₃O₄,未检测到明显的Fe₂O₃层。当吐丝温度从880℃升高至930℃时，氧化皮的平均厚度从约14.46μm增加至16.39μm;[FeO+Fe₃O₄]/[Fe₃O₄]层厚比从2.69降至1.98。氧化层-基体界面微空隙层中含有大量Fe₃O₄粒子，微空隙层的数量与尺寸增加。随着吐丝温度的升高，氧化皮剥离形态由大块状转变为小块状与碎屑状，机械剥离表面残留大量以Fe₃O₄为主要组分的氧化铁皮，氧化铁皮临界剥离载荷与粘结强度增加。这表明提高吐丝温度将降低82B钢线棒材表面氧化铁皮的机械剥离性能。     

大规格82B高碳钢盘条难酸洗原因研究

针对酒钢生产的大规格φ10.0~φ16.0 mm 82B盘条表面磷化膜在拉丝工艺中易脱落,氧化层中难酸洗的Fe₃O₄含量相对较高,拉拔困难的问题,选用酒钢和A钢厂生产的φ12.5 mm规格82B盘条,用SEM观察盘条表面氧化层厚度和结构组成,用EDS分析氧化层各层元素的分布,用XRD检测氧化层物相的种类和比例。结果发现,酒钢生产的盘条表面粗糙度大,氧化层在盘条表面呈犬牙交替的结合方式;Fe₃O₄的质量分数较A钢厂盘条高39.1%,含CrSi₂层也较致密。为此,对生产工艺提出了优化措施,通过降低吐丝温度和提高冷速,来提高易酸洗相FeO的比例,减少在共析反应最激烈的450~550 ℃温度区间的停留时间,从而减少了难酸洗相Fe₃O₄的含量,改善了盘条的酸洗性能。     

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.     

冷却工艺对SPHC热轧板卷表面氧化铁皮结构的影响

采用SEM、XRD观察并研究SPHC热轧板卷不同位置表面氧化铁皮的微观形貌、相结构及其组成比,探讨冷却速率、环境因素对SPHC热轧板卷表面氧化铁皮的形貌和相组成比的影响规律。结果表明,在20m取样位置1/2处冷却速度较低、处于贫氧状态,SPHC热轧板表面氧化皮基本为Fe3O4单相,随着冷却速率的提高,FeO相逐渐增多,1/8处呈Fe3O4和FeO两相结构,相组成比约为Fe3O4∶FeO=66.9∶31.9,氧化铁皮厚度均为8μm左右;在1m取样位置1/2处冷却速度较低、处于富氧状态,表面氧化皮基本呈Fe3O4和Fe2O3两相,组成比约为Fe2O3∶Fe3O4=39.8∶56.5,随着冷却速率的提高,相组成转变为FeO、Fe3O4和Fe2O3,组成比约为Fe2O3∶Fe3O4∶FeO=25.3∶43.3∶31.4,氧化铁皮厚度均为12μm左右。     

终轧温度和卷取温度对汽车大梁钢氧化铁皮特征的影响

通过SEM(扫描电镜)和IPP软件研究了不同终轧温度和卷取温度下汽车大梁钢的氧化铁皮厚度、微观结构。结果表明,终轧温度为800～920℃时,汽车大梁钢的氧化铁皮微观结构均为残余FeO+先共析Fe_3O_4,随着终轧温度的升高,氧化铁皮平均厚度增加,Fe O比例增加,先共析Fe_3O_4比例降低。卷取温度为530～650℃时,氧化铁皮组织中存在共析组织(Fe_3O_4+Fe),随着卷取温度的升高,汽车大梁钢的氧化铁皮平均厚度增加,FeO比例增加,先共析Fe_3O_4比例增加,共析(Fe_3O_4+Fe)比例降低。     

热轧工艺参数对汽车梁用钢表面氧化铁皮结构的影响

以热轧铌微合金化汽车梁用钢为研究对象,分别进行了氧化动力学和热模拟实验,研究了热轧工艺参数对热轧板表面氧化铁皮结构的影响。实验表明;汽车大梁钢在700℃时氧化增重随时间呈直线变化,而高于800℃时按抛物线规律变化。在热模拟实验中,模拟了从精轧到卷取段的氧化铁皮的生成情况。随着开轧温度的升高Fe3Ｏ４层的比例逐渐增大'随着终轧温度的升高共存层的厚度逐渐减小'YD93$cYD3共存层的比例随着卷取温度的降低而增大     

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。     

OXIDATION BEHAVIOR OF KOVAR ALLOY IN CONTROLLED ATMOSPHERE

Controlled oxidation experiments were performed on Kovar alloy by changing oxidation atmosphere, temperature, and exposure time to produce films with different oxide type and thickness. The results indicated that single Fe3O4 and single FeO were respectively obtained when Kovar alloy was oxidized in N2-2.31%H2O-0.95%H2 at 500℃ and in N2-2.31%H2O-0.5%H2 at 1000℃, and all kinetic curves followed linear relation; mixed oxides of FeO and Fe3O4 formed when Kovar was oxidized in N2-2.31%H2O at 1000℃and parabolic kinetics were obeyed. Analysis of metallographic cross section of oxides indicated that oxygen diffusion inward through the oxide scale is responsible for intergranular oxide, which had formed beneath the oxide scales when the oxide products were mixed oxides of FeO and Fe3O4, and which did not occur when the oxide was single FeO or Fe3O4. The oxidation model was also established.     

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。     

基于高温氧化特性的含Si钢红铁皮缺陷研究

系统研究了中高Si钢红铁皮缺陷,采用场发射SEM及EPMA研究了铁皮的截面情况,明确了Si的界面富集特性。应用差热分析仪分析了钢的氧化特性,发现低于1 140 ℃时,实验钢处于加速氧化阶段,而此温度区间为粗轧和精轧温度区间;同时模拟分析发现在低于Fe2SiO4的液相温度下,界面将形成致密的Fe2SiO4+FeO颗粒层,增加了铁皮界面层的粘附力。由于生产线除鳞温度难以达到1 170 ℃以上,提出采用降低出炉温度的方法,以减小炉生及过程铁皮厚度,抑制Fe2SiO4融溶下包裹FeO的程度,从而可降低热卷板面红铁皮的发生比例。     

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 要: 采用热模拟实验机研究了不同的精轧开轧温度、终轧温度和卷取温度对钢板表面三次氧化铁皮的结构和厚度的影响规律。实验结果表明：随着精轧开轧温度和终轧温度的升高，Fe2O3和Fe3O4在整个铁皮层中的百分量逐渐降低，而FeO层的增长速率较快。氧化铁皮的共析转变普遍存在“迟滞现象”，其中350-500℃是该实验用钢共析转变鼻温区。从高温区快速降温到鼻温区，而后缓慢冷却到室温是避免发生先共析反应、促进共析反应的有效方法之一。在鼻温区以上温度卷取，可获得含有FeO较多的减酸洗钢，此种氧化铁皮有利于酸洗。在鼻温区卷取可获得含有Fe3O4较多的免酸洗钢。这是热连轧钢板表面氧化铁皮的主要两个控制思路。     

加热温度对10CrNiCuSi钢氧化铁皮的影响

为改善10CrNiCuSi船板钢表面质量粗糙的问题,采用电阻炉开展了1100~1300 ℃高温氧化试验,利用弯曲试验评价了氧化铁皮的剥离性,并研究了不同温度下氧化铁皮的演变规律。结果表明,随着加热温度的升高,氧化速率增大,氧化层厚度明显增加。氧化铁皮主要由Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO和内氧化层组成,而内氧化层主要由FeNiCu、Fe₂SiO₄和FeO相组成。加热过程中Fe₂SiO₄/FeO共晶液相的产生对氧化铁皮的剥离性具有重要影响。在1100 ℃和1150 ℃条件下,内氧化层中的Fe₂SiO₄呈现颗粒状或块状弥散分布,氧化铁皮与基体之间界面平直,氧化铁皮易于剥离;在1200、1250和1300 ℃条件下,Fe₂SiO₄-FeO或Fe₂SiO₄发生熔化形成液相渗入基体和氧化铁皮中,造成界面粗糙,而锚状FeNiCu相与基体及氧化铁皮具有较好的结合力,两者的协同作用造成氧化铁皮难于剥离。因此在1100 ~1150 ℃条件下去除氧化铁皮较为合适。