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%.     

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。     

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。     

热处理温度对510L钢氧化皮结构及耐蚀性的影响

采用不同的热处理温度,在510L钢表面制备氧化皮。通过扫描电子显微镜（SEM）观察氧化皮的截面形貌,用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）测定其结构;并采用干湿周期浸润实验、扫描Kelvin探针和交流阻抗谱研究不同结构的氧化皮热轧带钢在0.01 mol/L NaHSO3溶液的耐蚀行为。结果表明：随温度的升高,氧化皮厚度增加和微观孔隙增多;在保证氧化皮连续、氧化皮/基体结合良好的情况下,氧化皮厚度对氧化皮耐蚀性能起到较大作用;不同温度下生成的热轧带钢氧化皮的耐蚀性能由好到差依次为：580、560、550和500℃。     

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。     

热轧带钢表面氧化层实测分析

实测分析了热轧带钢表面氧化层的基本构成和厚度分布情况,为优化酸洗工艺,提高冷轧成品表面质量提供技术依据。     

热轧钢材氧化皮的去除方法

众所周知 ,热轧钢金属氧化皮对工件淬火时的影响非常大。由于氧化皮主要成分是Ｆｅ3 Ｏ4,导热不好 ,并与金属基体有较强的结合力 ,淬火时有氧化皮的地方 ,被覆盖的金属基体淬火达不到形成马氏体转变的速度 ,无法完成马氏体的充分转变 ,大部分中小企业没有喷砂设备 ,经常采用粗车、刨、铣等机加工方法去除氧化皮。这种方法会浪费原材料和机械加工工时 ,增加产品成本。另外 ,用酸浸法可以除去氧化皮 ,但会引起氢脆并保留到淬火态。为此 ,寻找一种简便易行的去除金属氧化皮的方法 ,成为许多中小企业的难题。我们对直径为2 8ｍｍ的热轧 4 5钢…     

热轧带钢免酸洗技术进展

热轧带钢免酸洗技术是一种省略传统酸洗工艺对热轧带钢表面氧化铁皮进行处理,从而满足后续使用的技术,本文对国内外免酸洗技术,包括黑皮钢技术、光滑清洁表面技术、表面生态酸洗技术、氢还原除鳞技术的发展情况进行了介绍和评述,指出免酸洗技术具有很强的潜在优势及发展前景,将取代传统的酸洗技术。     

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.     

矫直对热轧H型钢耐蚀性的影响

采用扫描电镜对矫直前后热轧H型钢表面氧化皮的形貌进行了观察,结果表明,在矫直外力的作用下,氧化皮易破损脱落。采用自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗谱等方法,研究了H型钢表面氧化皮矫直前后耐腐蚀性能的变化;结果表明,矫直过程破坏了氧化皮的致密结构,使其对基体的保护作用下降,导致耐蚀性能下降。     

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。     

新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术的现状与进展

热轧板带材作为海洋、交通、能源等行业的支柱性原材料,力学性能与尺寸精度一直是衡量其质量的最重要指标。然而随着相关行业的转型升级,对其表面质量也提出了严苛的要求,导致大量钢材产品由于表面不过关被降级或判废。由于钢材的氧化在热轧过程中贯穿始终,并受到合金元素及诸多工艺参数的交互影响,很难实现结构、厚度、均匀性的精准控制。尽管前期围绕着“黑皮钢”,已经开发出了一些氧化铁皮的控制方法,但仅局限于强度较低、厚度较薄的汽车结构钢。为此,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开发了新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术,其研发与应用全面提升了我国热轧钢材产品的表面质量。目前,所生产的系列高表面质量产品已达到了国外企业对钢材表面质量的苛刻要求,成功助力我国钢铁行业产品结构的转型升级。     

热轧板带生产中红鳞与铜脆缺陷的形成机理及控制研究进展

红鳞与铜脆缺陷是热轧带钢生产过程中的常见缺陷,尤其是高硅钢种的红鳞缺陷,一直是困扰带钢表面质量的重要原因之一。笔者精选了近几十年来日本等国家的学者关于红鳞与铜脆缺陷的部分研究进展,对相关研究的方法、内容、技术思路进行了整理,编撰成文,以飨读者。同时,结合笔者自己的研究经验与理解,对传统红鳞缺陷形成机理的疑点进行了剖析,供读者参考。     

精轧区热轧带钢表面氧化铁皮缺陷成因与预防

氧化铁皮缺陷是影响热轧带钢表面质量的重要因素之一。利用电子探针探测了基体不含Cr的热轧带钢在精轧区产生的表面氧化铁皮缺陷处的化学成分，根据其中Cr含量的变化规律。分析了缺陷的成因。并结合宝钢2050mm热轧机组情况，提出了预防和减少热轧带钢表面氧化铁皮缺陷的措施。     

SPHC热轧带钢酸洗表面发黑原因分析

柳钢生产的SPHC热轧带钢氧化铁皮难以酸洗清除,酸洗后板面出现了不同程度的发黑现象,影响了酸洗板表面质量。利用粗糙度仪、X射线衍射仪、扫描电镜、静态酸洗等多种试验分析方法,探究酸洗板发黑现象产生的原因。结果表明,柳钢生产的SPHC带钢残余元素Cu、Ni、Cr和As偏高,这些残余元素会富集于氧化铁皮下的基体金属中,增强氧化铁皮的黏附作用力,导致酸洗困难,残留的氧化铁皮会造成酸洗板表面偏黑。通过控制残余元素含量,酸洗后带钢表面色泽明显改善。     

SS400B热轧带钢四次氧化铁皮成因分析及控制

针对厚规格（h≥8 mm）SS400B热轧带钢用户开平后出现黑色起粉问题,从板坯规格、轧制温度、轧制速率以及轧后冷却过程等方面详细分析了其氧化铁皮形成原因,通过提高轧制速率、降低卷取温度、将钢卷放置通风处等措施,减少了氧化铁皮残留和四次氧化铁皮的形成,解决了卷取后带钢表面氧化铁皮起粉问题。     

热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理

分析了热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理,即粗轧时板坯表面新生成的或者残留的氧化铁皮在辊缝中开裂,在轧制力作用下,硬度比氧化铁皮低的基体金属被挤压入裂缝形成粗轧条纹。现场调查显示,精轧除鳞后粗轧条纹上残留大量黑色Fe3O4,这些残留的氧化铁皮颗粒在精轧时被压入带钢基体并与带钢同步纵向延展,导致酸洗后带钢表面相应区域与周边正常区域出现轻微的粗糙度差异和明显的色差,形成山水纹色差缺陷。     

热轧带钢表面氧化铁皮压入缺陷预防与控制

针对首钢迁钢2 160 mm生产线轧制冷轧基料时带钢表面氧化铁皮压入缺陷问题,对生产工艺设备进行了系统分析与研究。结果表明：该缺陷的产生与板坯出炉温度、轧辊氧化膜剥落、高压水除鳞、轧机共振、机架间冷却、辊缝水等众多因素相关。为此,通过采用降低板坯出炉温度、后移RT2高温计、优化精轧机负荷分配、抑制轧机共振、优化使用机架间冷却水与辊缝水、优化轧辊冷却水及高压水喷嘴布置等多项措施,有效减少了带钢表面氧化铁皮压入缺陷,提高了带钢表面质量。     

热轧带钢精轧机轧制稳定装置研究

分析了热轧带钢精轧机稳定装置的作用,并对稳定装置在轧制过程中水平方向及垂直方向的影响程度进行了研究,总结出稳定油缸的压力变化与轧制稳定性的关系,从而实现带钢的稳定轧制。