不同热连轧工艺参数条件下三次氧化铁皮的分析

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。试验结果表明: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℃是该试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。     

热轧工艺参数和供氧差异对氧化铁皮结构和厚度的影响

对比了510L热轧钢在两种热轧工艺条件下钢板表面氧化铁皮的结构和厚度的演变规律。结果表明:在两种热轧工艺条件下,钢卷均是边部的氧化铁皮厚度最大,1/4处的次之,心部的厚度最小。由于外界供氧差异,使得钢板沿宽度方向,边部的氧化铁皮层中原始的Fe3O4较厚,并且FeO层的共析转变较为完全。1/4处原始的Fe3O4较薄,部分FeO发生共析转变。中心处没有原始的Fe3O4,只有少量的FeO发生转变。适当地降低精轧开轧温度和卷取温度,提高终轧温度能减小氧化铁皮厚度,促进FeO发生共析转变。     

汽车大梁钢的氧化铁皮结构控制与剥落行为

采用热模拟试验机研究了不同温度和等温时间下汽车大梁钢表面形成的FeO层的等温转变行为,结合实验结果绘制出510L,610L钢的氧化铁皮的等温转变曲线。结果表明,两个钢种FeO层的等温转变均遵循"C"曲线规律,510L钢的FeO层发生先共析转变的"鼻温"范围为450~550℃,而共析转变的"鼻温"范围为350~450℃;610L钢FeO层发生先共析转变和共析转变的"鼻温"范围分别为350~400℃和350~450℃,610L钢的共析和先共析转变比510L的更加困难。随Fe3O4含量减少,脱落形式由粉末状脱落向片状脱落过渡。结合研究结果得出最优热轧氧化铁皮结构为以Fe3O4为主,其含量控制在60%左右,少量FeO在Fe3O4中成均匀的岛状分布,并确定了控制氧化铁皮结构的工艺,即精轧开轧温度为1000~1030℃,终轧温度为870~920℃,卷取温度为570~630℃。     

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。     

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.     

低碳钢表面氧化铁皮在连续冷却过程中的组织转变

实验室条件下研究了低碳钢表面氧化铁皮在连续冷却过程中的组织转变,分析了卷取温度和冷却速率对Fe1-yO相变的影响。在不同连续冷却条件下,最终的氧化铁皮结构可分为两类,第一类氧化铁皮只包含先共析Fe3O4和残余Fe1-yO;第二类氧化铁皮由共析组织、先共析Fe3O4和少量残余Fe1-yO组成。结果表明,低冷却速率有利于共析反应的发生。在400~500℃,Fe1-yO最不稳定,在该温度区间卷取,最终氧化铁皮中将出现大量的共析组织。当卷取温度远高于570℃,Fe2+在Fe1-yO中扩散,使Fe1-yO的阳离子空位浓度降低,稳定性提高,这种Fe1-yO的共析转变需要更长时间,最终的氧化铁皮中共析组织含量较低。     

汽车大梁用510L钢表面氧化铁皮的微观组织与附着性研究

采用热模拟试验机对510L钢进行热模拟轧制实验,研究终轧温度和冷却方式对其表面氧化铁皮微观组织与附着性的影响。结果表明,终轧温度为820⁹20℃时,氧化铁皮主要由Fe3O4和Fe O组成。自然冷却和通风冷却有利于提高氧化铁皮的附着性。     

武钢500MPa级免酸洗汽车大梁钢氧化皮研究

介绍了免酸洗钢氧化皮的形成机理及其影响因素,分析了在目前生产工艺下武钢热轧500MPa级汽车大梁钢表面氧化皮的形貌、结构及厚度,对带钢的终轧温度、卷取温度以及卷取后的冷却方式进行改进后,氧化皮厚度基本控制在10μm以下,以共析Fe3O4+Fe结构为主,Fe3O4比例超过80%。     

板带热连轧中氧化铁皮的控制技术

介绍了板带热连轧过程中表面氧化铁皮的结构、组成和演变规律,提出了有效抑制氧化铁皮生长、降低红色氧化铁皮覆盖率的热轧、冷却和卷取技术路线。指出通过改变轧后卷取温度,可以控制ＦeO的共析反应,从而获得“减酸洗”或“免酸洗”钢需要的氧化铁皮结构;层流冷却线增加前置超快冷装置是综合解决氧化铁皮控制和产品力学性能保证的较佳途径。     

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     

基于氧化特性分析的IF钢连退麻点缺陷产生机理

首钢现行工艺下IF钢热卷铁皮厚度达到10 μm以上,边部铁皮略薄,中部铁皮较厚,随着卷取温度的升高,铁皮厚度增加且对应酸洗时间延长;不同卷取温度下的热卷酸洗后均发现小麻坑缺陷。本文利用差热分析手段研究了IF钢的高温氧化机理,发现IF钢抗氧化性低,随温度升高铁皮增厚明显,精轧区间以FeO铁皮结构为主,在1 150 ℃左右发生明显的内氧化,界面形成大颗粒氧化质点。综合分析得出：IF钢带钢连退后麻点缺陷产生的主要机理为热卷的铁皮较厚,热轧过程压入钢板表面所致。为此,提出了控制措施,即降低热轧过程温度,改变层冷模式,加大精轧用水量,提高精轧轧制速度,降低冷轧酸洗速度等,有效减少了麻点缺陷的发生概率。     

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。     

控轧控冷工艺对X70级抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能实验等研究了控轧控冷工艺对X70级管线钢的组织与力学性能的影响。结果表明:不同终轧温度下X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体和少量的珠光体组成,且随着终轧温度的升高,抗拉强度与屈服强度降低,硬度下降,冲击韧性提高,但屈强比变化不大,并且落锤性能较差;随着终轧温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁素体体积含量增多。在不同的终冷温度下,X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体和贝氏体组成,并且随着终冷温度的升高,抗拉强度大幅度降低,屈服强度则呈M形波动,硬度呈线性降低,冲击吸收能量大幅度升高且落锤性能较好,屈强比缓慢升高;随着终冷温度的升高,晶粒度等级基本保持稳定,铁素体含量呈线性增加。该大变形管线钢最优的轧制工艺为控制终轧温度为840℃,终冷温度为450℃。     

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。     

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。     

热轧钢板免酸洗直接冷轧还原退火

以MRT-4CA热轧板为例,通过金相分析及XRD等分析方法,考察了不同冷轧压下量时,氧化皮随基体的变形情况,及试样在750℃、10%H2还原气氛下保温180 s后氧化皮的还原情况。结果表明:MRT-4CA热轧板直接冷轧后,氧化皮可随热轧基底一同变形,冷轧产生大量裂纹提升了氧化皮的还原效率;XRD测试表明还原后试样表面的主要成分为Fe与FeO;压下量为55%时质量损失率最高(为0.107%),压下量进一步增加,质量损失率反而有所下降。     

The Mechanism of Phase Transformation in Thermally-Grown FeO Scale Formed on Pure-Fe in Air

The isothermal phase transformation behavior of thermally grown oxide scale of FeO, which was formed on Fe at 700 °C in air for 16 min, was investigated at 320, 450, 500, 520, and 560 °C in air. The phase transformation of FeO was found to consist of four transformation modes: (1) growth of outer Fe₃O₄ layer; (2) precipitation of Fe₃O₄; (3) formation of magnetite seam; and (4) eutectoid decomposition of FeO. The transformation was always completed by the eutectoid decomposition at all temperatures in the present study; however, the proportion of transformation mode (1) and (2) strongly depended on temperature. At higher temperatures growth of the outer Fe₃O₄ layer initially predominates, but the precipitation of Fe₃O₄ controls the initial transformation at lower temperature before the eutectoid reaction. The eutectoid reaction was found to be initiated by Fe nucleation from Fe-saturated FeO. Fe saturation in FeO was due to growth and/or precipitation of Fe₃O₄ and formation of the magnetite seam layer, which acts as a diffusion barrier for Fe inward diffusion into Fe substrate. It was proposed that these transformation modes, growth and/or precipitation of Fe₃O₄ and magnetite seam formation, are necessary to begin the eutectoid reaction, i.e., completion of FeO scale transformation.     

低碳低硅合金钢盘条氧化铁皮微观结构的电子显微学研究

采用EDS和XRD等技术研究了吐丝温度为950 、980 ℃时低碳低硅钢盘条氧化铁皮的显微结构特征及组成相。采用EBSD技术研究了低碳低硅合金钢盘条氧化铁皮的微观结构。实验结果表明：盘条的氧化铁皮结构主要有3层,最内层为FeO,中间层为Fe3O4,而最外层为Fe2O3,且FeO层最厚。吐丝温度对氧化皮厚度有显著影响,吐丝温度较高的情况下氧化皮较厚且结构疏松,有利于机械剥离。盘条氧化铁皮FeO层晶粒尺寸小于Fe基体的晶粒尺寸。盘条氧化铁皮中的FeO相比例最高,相比例与氧化铁皮各层的厚度关系一致,其中吐丝温度较低的实验钢中FeO比例较小,Fe3O4和Fe2O3比例较高。