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本文圍繞鐵皮、氧化、酸洗、帶鋼、軋制、表面、溫度、厚度、黑皮、結(jié)構(gòu)等有關(guān)詞展開編寫的關(guān)于熱軋帶鋼表面氧化鐵皮的成因與控制的鐵皮氧化酸洗相關(guān)文章，僅供大家了解學(xué)習(xí)。

1導(dǎo)言

新余鋼鐵集團(tuán)有限公司1580 mm熱連軋生產(chǎn)線投產(chǎn)以來(lái)，開發(fā)了冷軋基材鋼、汽車結(jié)構(gòu)鋼、集裝箱鋼等產(chǎn)品。冷軋基產(chǎn)品在使用過(guò)程中，用戶提出了表面氧化皮厚、酸洗困難、酸洗速度慢、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題。汽車鋼和集裝箱鋼的用戶提出了帶鋼表面紅銹的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，我們研究了帶鋼表面氧化鐵皮形成的原因及控制措施。

帶鋼表面氧化皮形成的原因

根據(jù)Fe-o平衡相圖，當(dāng)溫度為570-1371℃時(shí)，Eugenite Fe3O4中的固溶體處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)溫度低于570℃時(shí)，共晶反應(yīng)生成α-fe-fe3o4混合物。鋼坯加熱熱軋過(guò)程中，表面與爐內(nèi)氧化性氣氛或空氣接觸，F(xiàn)e容易與o氧化，由于溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，這一過(guò)程產(chǎn)生的氧化皮稱為*二次氧化皮，比較厚。精軋后，溫度通常在800 ~ 900℃以上。熱軋結(jié)束后，在570℃之前，帶鋼與空氣接觸，表面形成*層貝氏體。因?yàn)闀r(shí)間短，F(xiàn)eO的混合物，氧含量充足時(shí)，F(xiàn)e與氧反應(yīng)生成Fe =2FeO3Fe +2O。

3帶鋼表面氧化皮的成分及酸洗性能

3帶鋼表面的氧化皮通常是由內(nèi)向外按照FeO和Fe的順序排列的氧化鐵皮層。由FeO、Fe等結(jié)構(gòu)形式組成的氧化鐵皮，外層是薄薄的Fe。發(fā)現(xiàn)FeO結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)部有大的孔洞。在酸洗過(guò)程中，酸液容易滲透到FeO結(jié)構(gòu)中，容易被還原分解，即容易被酸洗清洗干凈。與FeO相比，F(xiàn)e結(jié)構(gòu)相對(duì)致密，但也有許多陷窩和孔隙。Fe的結(jié)構(gòu)比較緊密，雖然其厚度較薄，但酸溶液不易滲入內(nèi)部，也不易被酸還原分解?？刂茻彳垘т撗趸F皮的厚度、結(jié)構(gòu)和密度是減少酸洗用酸量、提高酸洗效率的重要途徑。對(duì)于大梁鋼等汽車結(jié)構(gòu)鋼板，為了減少酸洗對(duì)環(huán)境的污染，希望可以不酸洗直接使用。日本等國(guó)開發(fā)了不經(jīng)過(guò)酸洗，用鐵鱗進(jìn)行深加工的“黑皮”。鋼鐵表面的外層氧化鐵皮主要由Fe組成，塑性高，厚度薄，與基體結(jié)合力緊密。在深加工過(guò)程中，鐵鱗可以隨基體變形而不剝落，因此不需要酸洗去除鐵鱗。拋丸機(jī)器

4氧化鐵皮的控制措施

4.1加強(qiáng)除磷控制，徹底清除主次水垢。

*二次氧化鐵皮的形成與加熱時(shí)間、空燃比、爐溫等因素有關(guān)。當(dāng)加熱時(shí)間短、空燃比低、出鋼溫度低時(shí)，水垢相對(duì)較薄。因此，在滿足工藝條件的情況下，加熱時(shí)間要短，空燃比要低，出鋼溫度盡量控制在下限。粗軋和精軋時(shí)，必須嚴(yán)格保證高壓除鱗水的壓力，調(diào)整噴嘴角度，保持恒定的噴水延遲時(shí)間，防止噴嘴堵塞，以達(dá)到滿意的除鱗效果。

4.2降低終軋或卷取溫度，提高卷取張力，減少Fe的形成，改善冷軋基材的酸洗性能。

帶鋼酸洗性能取決于表面氧化皮的厚度和織構(gòu)類型。厚度過(guò)厚、酸洗反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、酸洗速度多的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)致密，酸液不易浸入內(nèi)部，酸洗困難，酸洗速度慢；FeO結(jié)構(gòu)較多的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)部孔洞較大，酸溶液容易浸泡和酸洗。終軋溫度和卷取溫度較高時(shí)，層流冷卻時(shí)會(huì)形成較厚的FeO，酸洗困難。當(dāng)終軋或卷取溫度降低時(shí)，帶鋼表面形成的氧化皮較薄，易于酸洗。生產(chǎn)SPHC冷軋基料時(shí)，采用前層流冷卻，卷取溫度為550℃時(shí)，酸洗時(shí)間為110s；；采用后級(jí)層流冷卻，在卷取溫度為640℃，酸洗時(shí)間為195℃時(shí)，可以適當(dāng)提高卷取張力，提高鋼卷各層的緊密度，這樣可以防止空氣進(jìn)入鋼卷，帶鋼表面沒(méi)有氧氣，F(xiàn)eO不會(huì)增厚，有利于酸洗。

4.3降低軋輥粗糙度，防止氧化皮粘結(jié)，提高冷軋基材的酸洗性能。

當(dāng)精軋輥表面粗糙度較低時(shí)，帶鋼表面粗糙度也較低。粗糙的界面提高了氧化皮與帶鋼基體之間的第32層附著力，導(dǎo)致氧化皮剝離性能差。當(dāng)輥面局部粗糙嚴(yán)重時(shí)，帶鋼表面也局部粗糙，呈月牙狀，使細(xì)小的氧化皮顆?；蚯行?jí)喝氪植诒砻妫瑢?dǎo)致酸洗后細(xì)小氧化皮不易脫落，帶鋼表面出現(xiàn)灰色。因此，需要提高精軋輥的光潔度，尤其是F1和F2的光潔度。

4.4控制加熱溫度，防止鐵橄欖石。

如果鋼中的w(Si)高，容易在表面形成2FeOSiO。當(dāng)溫度高于1200℃時(shí)，鐵橄欖石(2FeOSiO的熔點(diǎn)為1170)會(huì)熔化，與基體Fe結(jié)合緊密，熱軋脫磷時(shí)不易脫落，導(dǎo)致表面缺陷、粗糙度或麻點(diǎn)增加，并形成紅色氧化皮。因此，當(dāng)生產(chǎn)w(Si)超過(guò)0的鋼時(shí)。27%，如中低檔電工鋼，加熱溫度應(yīng)控制在1200℃以下。

4.5嚴(yán)格控制軋制工藝，獲得無(wú)酸洗“黑皮鋼”

當(dāng)氧化皮中Fe203含量高時(shí)，帶鋼表面呈現(xiàn)紅色；當(dāng)表面沒(méi)有Fe2o3而是Fe3o4時(shí)，帶材表面呈現(xiàn)黑色。Fe2o3不僅脆性大，而且不易酸洗，應(yīng)避免帶鋼表面出現(xiàn)紅鱗。薄Fe3o4具有較高的可塑性，與基體結(jié)合緊密。在深加工的過(guò)程中，氧化皮可以和基體一起變形，所以不需要酸洗去氧化皮，就是不酸洗的“黑皮鋼”。除了鋼中w(Si)高容易產(chǎn)生紅鱗外，具體的軋制工藝也容易產(chǎn)生紅鱗。鋼板表面發(fā)紅程度與軋前氧化皮厚度和軋制溫度密切相關(guān)。軋制溫度為900℃時(shí)，氧化皮厚度變大，紅色變重。當(dāng)軋制溫度在900℃以下，軋制前氧化皮厚度在20℃以上時(shí)，氧化皮會(huì)變紅。軋制溫度為1000℃時(shí)，刻度不會(huì)變紅。發(fā)現(xiàn)氧化皮的*部分在熱軋時(shí)會(huì)開裂，變成粉末狀的FeO，在空氣中冷卻時(shí)會(huì)氧化成Fe，使帶鋼呈現(xiàn)紅色。軋制前氧化皮越厚，紅色越強(qiáng)，因?yàn)檐堉茣r(shí)產(chǎn)生的氧化皮粉末量與氧化皮厚度成正比。此外，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度超過(guò)900℃時(shí)，隨著軋制溫度的升高，氧化鐵粉的量減少，生成的紅色也減少。溫度越高，F(xiàn)eO的屈服強(qiáng)度越低。在高溫軋制的情況下，氧化皮容易變形，很難碎成粉末。當(dāng)水垢大面積不易氧化成Fe 000時(shí)，F(xiàn)eO隨基體*變形，即使水垢變厚，不變紅。就是這個(gè)原因。軋制溫度越低，軋制時(shí)氧化皮越容易粉化，粉化越多。因此，在900℃以下軋制時(shí)，當(dāng)氧化皮厚度大于20時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生紅色氧化皮。通過(guò)控制氧化皮的厚度和軋制溫度，可以控制氧化皮的顏色。當(dāng)需要生產(chǎn)免酸洗“黑皮鋼”時(shí)，在卷取時(shí)應(yīng)制定相應(yīng)的促進(jìn)貝氏體共析反應(yīng)的工藝，即高溫精軋和低溫卷取。新鋼在510L鋼上進(jìn)行了黑皮鋼工藝試驗(yàn)。*首先，化學(xué)成分w(Si)需要降低；然后確定軋制工藝，終軋溫度920，卷取溫度550。試驗(yàn)產(chǎn)品性能合格，帶鋼表面呈黑色，冷彎試驗(yàn)表面無(wú)氧化皮脫落。拋丸機(jī)器

5結(jié)論

1)帶鋼表面的氧化皮是在高溫加熱和軋制過(guò)程中形成的，不同條件下形成的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)中FeO和Fe的含量也不同。

2)表面較薄的FeO基氧化皮容易被酸洗，但很難形成較厚的Fe基氧化皮進(jìn)行酸洗。形成薄鐵基氧化皮可用作免酸洗的“黑皮鋼”。

3)通過(guò)調(diào)整化學(xué)成分、合理的脫磷工藝和軋制工藝，可以控制氧化皮的厚度、結(jié)構(gòu)和顏色。

參考數(shù)據(jù)

常用煉鋼圖表數(shù)據(jù)手冊(cè)[M]。北京:冶金工業(yè)出版社，2010。熱軋帶鋼氧化鐵皮的成因及對(duì)策[J].軋鋼，2007，24(3):56 20 mnsi氧化鐵皮成分和結(jié)構(gòu)的研究。SPHC熱帶氧化鐵皮酸洗困難的原因分析及對(duì)策[J].軋鋼，2006，23 (4): 51

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