本文關(guān)鍵詞：基于軋制和加熱條件下的鋼坯表面氧化研究

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【摘要】：加熱及軋制是熱軋生產(chǎn)的主要工序,由于高溫和氧化氣氛的聯(lián)合作用,鋼鐵發(fā)生氧化并在表面生成氧化鐵皮,這一直是影響帶鋼表面質(zhì)量的難題。浪費(fèi)大量資源的同時(shí),降低了熱軋鋼卷的合格率。因此,如何研究氧化鐵皮的生成機(jī)理及如何控制氧化鐵皮生成,成為眾多研究人員所關(guān)心的課題。本研究以實(shí)際生產(chǎn)中氧化現(xiàn)象較為嚴(yán)重的無(wú)取向硅鋼50AW80、碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B、普通鍍鋅板DX51D+Z鋼為研究對(duì)象,用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)模擬研究在不同生產(chǎn)條件下氧化鐵皮的生成規(guī)律,采用宏觀照片對(duì)比分析、XRD、SEM/EDS等檢測(cè)手段檢測(cè)實(shí)驗(yàn)樣品在不同條件下的氧化鐵皮的宏/微觀形貌變化。測(cè)定出50AW80鋼、Q235B鋼及DX51D+Z鋼的氧化增厚曲線。從氧化時(shí)間的角度,快速氧化階段(氧化時(shí)間5分鐘),氧化增厚與加熱時(shí)間呈直線關(guān)系;當(dāng)進(jìn)入均勻氧化階段后(氧化時(shí)間5分鐘),氧化增厚與加熱時(shí)間呈拋物線關(guān)系。對(duì)比三種鋼在不同溫度下的增厚曲線,可知900℃以下含碳量越高氧化越嚴(yán)重,而900℃以上時(shí)由于碳的氧化逆向反應(yīng),含碳最高的DX51D+Z鋼氧化厚度少于Q235B鋼。用數(shù)學(xué)會(huì)回歸的方法得到50AW80鋼激活能426.338kJ/mol,Q235B鋼激活能為103.508kJ/mol,DX51D+Z鋼激活能為148.153kJ/mol。加熱時(shí)間、加熱氣氛、加熱初溫為三個(gè)影響加熱爐內(nèi)氧化鐵皮生成的因素,通過(guò)分析氧化增厚的曲線可得,加熱氣氛大于加熱時(shí)間大于加熱初始溫度,這為近一步優(yōu)化加熱制度提供了一定的理論基礎(chǔ)。模擬加熱爐部分的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的宏觀圖像顯示,氧化鐵皮呈黑灰色或銀灰色,表面會(huì)出現(xiàn)鼓泡、破裂的現(xiàn)象,導(dǎo)致氧化鐵皮易于脫落,50AW80鋼經(jīng)過(guò)加熱Si元素不但富集于氧鐵皮/基體界面處氧化物晶界的“脊?fàn)睢蓖黄鹛?還富集與珠狀的突起處。截面能譜元素分析表明,Si主要分布于近基體氧化鐵皮內(nèi)側(cè)和氧化鐵皮與基體界面處,這種現(xiàn)象與Si易氧化和FeO復(fù)合生成的鐵橄欖石相Fe2SiO4的熔點(diǎn)低,易于溶入界面鐵基有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG335;TG142.15

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本文編號(hào)：1195515