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1卷取后的热轧带钢氧化铁皮显微分析
1表面氧化铁皮的显微结构是决定热轧带钢酸洗性能的重要因素之一,即表面氧化铁皮的显微结构,即表面形貌、与基材界面的结合形态、厚度、相组成。
在3种不同冷却工艺条件下,取其的试样,并作实验,得出以下结论:
①快速冷却,氧化铁皮不会明显增厚。
随轧制、层流冷却工艺的波动,氧化物相的厚度比例也随之变化。
热轧快冷,其截面以2层结构为主,分别为2种氧量不同的氧化物相,氧化铁皮外层氧化物相较致密,但很易在折曲时碎裂。
②热轧工艺条件下轧制过程快速,氧化铁皮生长过程受到很大的轧制压力,较为致密,特别是生成致密、难腐蚀的Fe3O4后,氧原子的扩散并不充分,在较低温度和较短时间内生成的Fe2O3很少,只有当氧化铁皮表面破损或微观鼓包时侵入水分或氧,才会导致更多的Fe2O3生成。
③不同冷却条件下热轧带钢氧化铁皮中各氧化物相的分布、晶粒度分布差别也很明显。
2实验条件分3种:
①卷取下线后立即在热态取样(钢卷温度400~500℃),使试样在空气中快速冷却;②钢卷经几十个小时的正常缓冷,在平整前取样(钢卷温度小于100℃);
③钢卷经几十个小时正常缓冷,在平整后取样。
采用二次电子(SE)观察:
带钢3种不同条件下的氧化铁皮表面形貌,及其原理。
用背散射电子(BSE)、电子背散射衍射(EBSE)观察:
其与基体的界面结合形态、成分相形态,并用电镜测长工具测其厚度,分析微区的成分、物相组成和晶粒度。
结论?
2冷轧板夹杂与氧化铁皮压入的原因与形貌辨析
夹杂和氧化铁皮压人是用CSP基板生产冷轧产品所遇的而大重要表面问题,弄清这二类缺陷的形成原因与识别方法,便于质量控制。
研究不同种类夹杂物在后续加工过程中的暴露规律,采用现场取样和缺陷暴露规律的模拟轧制相结合的方法。
模拟的结论与文献中的结论基本一致。
其主要结论有:
1夹杂物所致的冷轧板主要缺陷中,以连铸卷渣为主,占60%。
2连铸坯深层带状卷渣可导致冷轧板带状夹层、翘皮缺陷、冷硬板中部穿裂。
3卷渣亦导致冷轧板表面的麻点(麻面)缺陷,形貌与氧化铁皮压入导致同类缺陷相近,但亦有区别。
主要表现在夹杂物的粗糙度明显比氧化铁皮压入高(由于其中含有Al2O3,SiO2,MgO等硬粒子),更容易分散成细小的,氧化铁皮压入可以看到规则的块状断续分布,每个断续小块呈现出比夹杂物更加规则的形状。
4冷硬板表面点线状表面缺陷由大颗粒硬粒子(SiO2等)夹杂物在铸坯坯壳或皮下聚集所至,线状缺陷的形成机理推测为热轧过程中前滑与后滑导致大颗粒硬粒子与基体的相对滑动而形成。
5除轧辊质量因素(氧化膜剥落、老化粗糙、剥落、异物粘附等)、除鳞不尽(喷嘴堵塞、压力低等)、工艺因素(机架间冷却水控制不规范等)外,连铸至F7前输送辊道划伤(炉辊结瘤、异物粘结、死辊等因素所致)是导致氧化铁皮压入在冷硬板上形成黑(灰)线(带)缺陷的另一个重要因素。
(结论的支持?
)
3冷轧薄板表面缺陷产生原因综述
高等级表面的冷轧薄板主要用在中高档轿车的面上,不但要求正面由肉眼检验无缺陷,而且要经油石打磨后也没有缺陷。
为了适应用户对表面质量的更高要求,国内外生产厂对生产工艺和设备不断的进行改进。
冷轧钢板的缺陷主要有:
气体夹杂、夹层、裂纹、穿裂、氧化皮压入、其它压入类缺陷、机械损伤、边部缺陷和退火工艺不当造成的粘结缺陷。
化学成分、连铸、热轧、热轧对冷轧薄板缺陷有影响。
经过热轧、冷轧的大变形,经过对氧化铁皮的酸洗去除,经过退火的高温处理,其形貌甚至性质都会改变,给成品缺陷的原因分析和控制造成极大困难,这是冷轧薄板缺陷很难控制的主要原因。
现在,炼钢采用RH处理,净化钢质、酸洗机组采用机械除鳞和化学除鳞相结合、采用酸洗-轧机联合机组,消除穿带和甩尾对轧辊的影响、采用连续退火,消除罩式退火时粘结的影响、冷轧生产线上采用浮式转向装置、轧辊采用激光毛化,使板面粗糙度极为规则、特别是近来国外冷轧生产线纷纷上在线检测设备,对缺陷的分辨率已达毫米级,能对表面缺陷的形成、种类、位置进行精确的评审和控制。
4热轧宽厚钢板表面氧化铁皮的研究
厚板是由板坯热轧而成的,板坯加热时在其表面难免要产生氧化铁皮。
一旦氧化铁皮被轧入钢板表面就会形成麻点,使成品钢板表面质量降低。
因此,要改善钢板表面麻点缺陷,必需对钢板在高温过程中一次氧化铁皮形成机理及其特性的变化进行研究,从中寻找清除钢板表面麻点的有效途径。
通过对比实验得出结论:
1低合金钢坯加热后,其表面氧化铁皮更难除尽。
普碳钢,氧化铁皮除鳞时易去除。
2加热时间,和不同的冷却速度对氧化铁皮都有影响。
(怎么影响)?
3X衍射观察,表面麻点和表面良好的钢板FeO比例高于Fe3O4、Fe2O3
4含硅量不同,对氧化铁皮的形成也不同。
含硅量在0.2%以上的钢在低于1150℃时氧化被抑制,而在1175℃以上温度中其氧化速率增加,加热生成的Fe2SiO4在熔融温度上促进氧化皮增加,从而在固化温度下使其粘着力更强。
5热轧卷板氧化铁皮形成机理及控制策略的研究
红色氧化铁皮(Fe2O3)具有较高的硬度和难酸洗去除等特性。
为了解决热轧卷板生产中出现的表面红色氧化铁皮问题,进行了实验室除鳞热轧实验以及调整轧制工艺。
在粗轧和精轧之前进行高压水除鳞,对经热轧+除鳞实验后的轧件,观察其表面形成的氧化铁皮并测定红色氧化铁皮覆盖率,除鳞压力的高低直接影响着红色氧化铁皮的分布,提高高压水除鳞压力尤其是提高精轧前除鳞压力是去除红色氧化铁皮的有效手段之一。
精轧前FeO残留和精轧过程中FeO破碎是产生红色氧化铁皮的直接原因,应加大精轧前高压水除鳞压力,适当提高终轧温度
红色氧化铁皮演变过程(机理)
鞍钢的除鳞压力未能达到18MPa,根据实验结果如果除鳞压力在18MPa以上是解决红色氧化铁皮的有效途径。
6热轧带钢氧化铁皮的成因及对策
通过分析氧化铁皮的组成、结构和性质,结合宝钢集团梅山钢铁公司热轧板厂带钢氧化铁皮的现状,对氧化铁皮的形成原因进行了分析,并提出了减少带钢氧化铁皮质量缺陷的对策。
理论分析了:
①氧化铁皮的组成、结构和性质
②氧化铁皮厚度及结构的影响因素:
终轧温度及卷取温带钢规格氧化铁皮在钢卷中的位置冷却方式
③氧化铁皮厚度及结构对酸洗的影响
酸洗时间的长短主要取决于氧化铁皮的结构和厚度。
氧化铁皮的厚度与不同成分氧化铁皮酸洗时间的关系及终轧温度与酸洗时间的关系分别。
梅山热轧厂带钢表面氧化铁皮质量问题
氧化铁皮的形态:
①通条大面积氧化铁皮。
属于一次氧化铁皮压入,其表现为压入程度上有深孔,呈散沙状或纺锤状,是系统除鳞压力低于额定压力所至。
造成系统除鳞压力低的原因是除鳞泵、叶轮、蓄时器压力突然降低。
②通条弥散状氧化铁皮
③头部内圈氧化铁皮
④断续条状氧化铁皮
根据梅山热轧板厂的实际情况,对氧化铁皮的控制:
精轧开轧温度、在炉时间、冷却时间。
梅钢热轧厂2005年12月停产进行粗轧技术改造,将R1、R2、R4~R6全连续式改造成R1、R2、热卷箱的新粗轧方式。
从改造前的氧化铁皮缺陷数量统计得出,氧化铁皮缺陷数量明显减。
7带钢热连轧生产中氧化铁皮形成机理与控制
介绍了严重影响热连轧带钢表面质量的氧化铁皮压入与氧化铁皮细孔的形成机理,结合宝钢2050mm热连轧的生产实践,从理论和实践经验两方面分析和总结了其预防措施。
氧化铁皮压入和氧化铁皮细孔的形成机理不同,控制措施也不同,在实际生产过程中应准确判断,以便采取正确的措施。
合理的除鳞系统设置和正确使用与维护是防止氧化铁皮压入的关键。
精轧前部机架工作辊氧化膜可以保护辊面,减缓辊面粗糙,防止产生氧化铁皮细孔。
合理的轧辊冷却水系统设置和正确使用与维护是在精轧前部机架工作辊辊面快速建立一层薄而均匀的氧化膜的关键。
较低的空燃比,较短的在炉时间和较低的出炉温度,既有利于防止氧化铁皮压入,又有利于防止产生氧化铁皮细孔。
以上结论分析,是结合国内外有关热连轧带钢厂的成熟措施和宝钢的实际生产经验总结。
8薄板氧化铁皮组织结构分析
钢铁表面的氧化铁皮对产品的质量影响很大,尤其对薄板的影响更大。
现代的薄板生产主要采用薄板坯连铸连轧技术,薄板表面的氧化铁皮的剥离程度直接影响薄板表面质量。
通过利用扫描电镜和能谱仪观察氧化铁皮的形貌、致密状况和分析相应物相的成分,同时利用X射线衍射仪分析氧化铁皮中的物相体积百分数、物相结构变化的情况
1氧化铁皮的测定
取样:
①酸洗后表面氧化铁皮去除不干净的钢板试样
②酸洗后表面氧化铁皮易去除干净的钢板试样
观察其表面形貌的区别,组织结构的区别。
2氧化铁皮研磨效应试验。
——在不同研磨时间下氧化铁皮晶面衍射强度变化,物相体积百分数。
3粉状与块状氧化铁皮定量分析——表面氧化铁皮定量分析
板材表面氧化铁皮酸洗难易程度的差别主要取决于FeO的含量,FeO含量高的块状试样,酸洗后氧化铁皮难以去除干净。
所以在生产过程中,控制FeO的含量和形貌,达到薄板表面质量的目的
9宝钢2050mm热轧带钢表面氧化铁皮缺陷控制
随着冷轧汽车板、家电板品种的进一步开发及产量的提高,对带钢表面氧化铁皮缺陷的控制提出了更高要求,不仅要求带钢表面氧化铁皮能够经酸洗除净,而且要表面光洁。
对此,热轧必须采取新的措施才能满足这一要求。
热札产品表面质量中的氧化铁皮缺陷基本上是三次氧化铁皮缺陷和部分二次氧化铁皮缺陷。
根据氧化铁皮的分类和形成机理,统计与试验,分析宝钢2050mm热轧厂带钢表面氧化铁皮的缺陷的主要原因。
主要有以下几方面的突破:
1氧化铁皮缺陷的影响因素:
①轧辊辊表面的氧化膜情况、②带钢精轧入口温度、③除鳞箱除鳞效果及精轧机架水、④F1后高压水的延迟情况、⑤中间坯厚度及化学成分。
2氧化铁皮的产生与温度之间的关系:
精轧F7机架出口的终轧温度越高,氧化铁皮细孔产生的概率也越高,适当降低终轧温度有利于氧化铁皮细孔的控制。
3轧制负荷分配不合理,将造成单个机架轧制力过大,这会使轧辊在轧制带钢时的单位轧制力增大而造成轧辊氧化膜的剥落,最终造成氧化铁皮细孔的产生。
4除鳞水的除鳞能力严重影响着精轧入口带钢表面上生成的二次氧化铁皮缺陷的去除,因此除鳞水嘴的布置及水的压力等都严重影响着氧化铁皮缺陷的控制在精轧区域,机架水的作用不仅是控制终轧温度,同时在一定程度上起着控制氧化铁皮细孔缺陷的作用。
5高速钢轧辊对热轧带钢表面氧化铁皮细孔的控制成效很大,不但能减少带钢表面氧化铁皮细孔的发生,同时也能降低辊耗和生产成本。
6轧制润滑油实际上降低了轧辊磨损,用保护性油层覆盖在轧辊表面上,在变形区缓和了水的侵蚀,降低了接触面的温度,减缓了表面氧化程度,并影响表面的变化程度。
针对宝钢2050热轧生产线提出控制措施:
完善和优化精轧轧制润滑油系统、完善和优化高速钢轧辊使用及轧辊冷却条件、因材备辊及下机轧辊辊面等级判别、优化工艺设计等。
对提高产品质量有了明显的提高。
10热冷轧板表面质量问题分析
对梅钢的热轧板卷以及梅钢供料的冷轧板表面出现了灰黑色条痕、黑色长带、表面剥皮以及黑色麻点状等各种类型的表面缺陷。
为此,通过扫描电镜及能谱分析对热(冷)轧板的表面质量问题做了系统分析。
文章理论分析了四种经典的氧化铁皮缺陷,以及通过采用扫描电镜及能谱分析方法得出:
热轧板卷的表面质量问题大部分是氧化铁皮类缺陷,氧化铁皮压入原因一方面是部分区域的氧化铁皮与板坯本体的结合力较强,轧线高压水未彻底将其清除,从而在随后的轧制过程中压入钢板表面,形成沿钢板长度方向的条状氧化铁皮,因此,在设备能力方面要加大除鳞能力和效果。
热轧板表面质量问题的解决需要热轧厂和炼钢厂共同协作,不断地调整工艺。
热轧厂要采取有效措施,加大设备除鳞能力和效果,炼钢厂要不断优化工艺,进一步提高连铸板坯的表面质量。
11梅钢热轧板卷“氧化膜”问题浅析
结合梅钢冷轧原板生产实际,重点从热卷表面“氧化膜”的形成、结构、组织、厚度及热轧生产工艺制度对其产生的影响等方面进行粗浅的分析。
1带钢表面氧化膜
1.1形成:
轧件在进入精轧机架前,温度在1000℃左右,表面已形成氧化铁皮,而轧前高压除鳞机可将之除掉。
带钢从精轧机架轧出后,带钢表面铁原子首先与空气中的氧原子结合形成第一氧化层,这可能是致密的Fe3O4或者是疏松的FeO(它是有利于酸洗的)。
但轧件在精轧机架间暴露时间短,连续的压下阻碍了厚的氧化铁皮,而所形成的氧化薄膜被破坏。
因此,带钢在精轧机架出口温度虽然达到830~900℃的较高温度,但带钢表面氧化膜很薄。
带钢在层流冷却及卷取后缓慢冷却的过程中,带钢表面继续氧化而使得氧化膜继续增厚。
1.2组成和结构
钢的化学成分、轧制时带钢表面温度、轧制时的加热及终轧温度、冷却制度、周围介质的含氧量的不同,因此氧化膜的组成和结构也因之而异。
2梅钢冷轧原板表面氧化膜的情况
影响带钢表面氧化膜的因素:
①终轧温度及轧制速度
图 钢的氧化速度与温度的关系
温度在600~800℃,氧化速度反而不再继续增大,当温度超过800℃时,氧化速度又迅速增大。
因此,采用较高的轧制速度和较低的轧制温度,有利于减小氧化铁皮的厚度。
但过高的轧制速度将会使终轧温度迅速增高,造成氧化膜中的富氏体(FeO)转变为Fe3O4,影响后续酸洗质量。
因此,准确地控制轧制速度很重要。
②冷却速度:
采用后段冷却,增加了带钢在高温区的时间。
所以冷却方式需要调整。
③卷取温度:
从控制氧化膜的角度讲,卷取温度太高,带钢易生成氧化膜,而温度太低,则又会造成带钢在水中停留时间增加,引起氧化膜加快生成及厚度不均匀。
因此需要通过试验,确定合理的卷取目标温度。
从而在实际生产过程中需要不断提出问题然后再改进措施。
热带表面缺陷与轧辊表面状态的关系
工作辊表面氧化膜状态与带钢表面氧化铁皮细孔及小白条压入缺陷的产生有密切关系。
分析了氧化膜的形成过程、动态变化及脱落原因,并提出了控制方法和措施。
1轧辊氧化膜的形成和变化
2轧辊氧化膜脱落原因
2.1轧辊冷却能力不足(膜厚,冷却能力)
2.2轧制节奏不稳定(稳定)
2.3轧制计划不合理
2.4带钢头部对工作辊辊面的损伤(未切头、头部轧破、温度低)
2.5工作辊修模量的控制
3氧化膜状态对带钢表面质量的影响
氧化铁皮细孔的形成
氧化铁皮小白条的形成(公里数增加,细小点状压人,不易酸洗,必要时换辊)
12SS400钢板红锈成因分析
通过调查、统计与对比试验,分析了热轧钢板表面红色氧化铁皮的成因及影响因素,指出降低硅含量是改善热轧钢板表面红色氧化铁皮的有效途径。
热轧钢板氧化铁皮呈红色是由于Fe2O3比例较高。
含硅量较高的钢,由于高温时铁皮的剥离性不好,氧化铁皮易残留,导致随后的氧化过程中,Fe2O3比例高,使氧化铁皮呈红色。
含硅0.2%以上的钢,由于加热时在氧化铁皮与基底金属界面产生层状的Fe2SiO4,界面温度在Fe2SiO4的凝固温度1170℃以下时,铁皮对基底的附着力增加,剥离性更差,导致红色更重。
对于Si含量≤0.05%的C-Mn钢,由于高温时铁皮剥离性好,在随后的氧化过程中导致铁皮中FeO比例较高,使铁皮呈蓝灰色。
卷取后钢卷冷却慢(或钢板厚)红色氧化色较重。
卷取前钢板表面覆盖一层冷却水,阻止空气中O2与钢板接触,有利于防止出现红色氧化色。
实践证明,将硅降至0.05%以下是解决热轧钢板红色氧化铁皮的有效途径。
13含Ni系列钢氧化铁皮的去除
通过对含Ni钢的加热工艺实践分析,提出其加热工艺的改进,从而达到较好的除鳞效果获得良好的钢板表面质量。
14氧化铁皮在冷轧工序的演变
结合几年现场跟踪、模拟轧制、实验测试分析情况,分析氧化铁皮在冷轧工序的演变,氧化铁皮在冷轧加工过程中的宏观表面规律及微观特征,与其他易混淆的微观特征(夹杂、擦伤等)进行比较,从而为分析这些缺陷提供依据。
1氧化铁皮分四类
不同类型的氧化铁皮对冷轧成品的质量影响不同,热轧工序应对冷轧成品质量产生影响的一次、二次、三次氧化铁皮重点控制。
酸洗工序能否洗掉氧化铁皮的压入物,主要取决于压入物的成分及压入深度,即使压入物能够洗掉,残留的凹坑经冷轧轧制也不能完全消除,不能满足高表面质量的要求。
酸洗后氧化铁皮形貌几乎不发生变化,因此,酸洗板表面的氧化铁皮易于辨识,轧制过程对氧化铁皮形貌会发生较大变化,退火过程会改变残留物的成分。
2氧化铁皮在冷轧工序(酸洗、轧制、退火、平整、涂镀、精整)的(化学、物理)演变
3退火钢板表面氧化铁皮及其它易混淆缺陷的微观特征
五个方面:
低倍和高倍形貌、表面金相特征、截面金相特征、缺陷处的化学成分。
15精轧区热轧带钢表面氧化铁皮缺陷成因与预防
精轧区前产生的氧化铁皮缺陷与轧线的高压除鳞水有关;而热轧带钢产品的表面氧化铁皮缺陷基本上是在精轧区域产生的,与精轧区的工艺条件有关。
由于宝钢2050mm热连轧机组前3架精轧机工作辊均为镍铬钢辊,因此试图通过选用易产生氧化铁皮缺陷且基体不含Cr的热轧带钢,利用电子探针探测热轧带钢表面氧化铁皮缺陷处化学成分中是否含Cr元素,并分析Cr元素含量的变化规律,从而找出精轧区氧化铁皮缺陷的形成原因,进而制定出相应的防止措施。
精轧前机架工作辊辊面氧化膜的剥落和粗糙是导致热轧带钢表面产生氧化铁皮缺陷的直接原因。
当精轧机组F2、F3机架工作辊辊面某处存在氧化膜剥落时,所轧制的带钢表面相应位置也必定出现氧化铁皮缺陷,而且工作辊辊面越粗糙、氧化膜破坏和剥落程度越严重,热轧带钢表面产生的氧化铁皮缺陷越严重。
氧化铁皮缺陷的预防措施:
控制热轧带钢表面氧化铁皮缺陷的关键在于轧辊辊面氧化膜的良好建立和维护。
生产中可采取以下措施:
严格按规定进行烫辊;合理编排轧制计划;控制轧制节奏;合理使用功率加速度;控制轧辊辊温;维护好冷却水喷嘴;合理分配轧制负荷;使用轧制润滑油;精轧前机架空设时正确处理,等等。
17板坯加热时氧化铁皮的高温剥离性
通过对厚板轧制中的操作分析及氧化铁皮的性质的调查,研究了氧化铁皮的高温剥离机理,得出的结果简述如下
在高温下的除鳞性因钢种而不同,硅镇静钢比半镇静钢的氧化铁皮剥离性差。
支配氧化铁皮剥离性的主要因素是空冷时的氧化铁皮裂纹的形态,而这又受氧化铁皮中的气孔状态很大影响。
硅镇静钢由于气孔直径大,空冷时的裂纹容易在氧化铁皮厚度中间停止,除鳞时裂纹与基底金属相平行传播,由于基底金属侧的氧化铁皮容易残留下来,所以氧化铁皮剥离性不好。
硅镇静钢,在氧化铁皮基底金属界面生成层状Fe2SiO4,界面温度在Fe2SiO4的凝固温度1170℃以下时,由于氧化铁皮对基底金属的附着力增强,所以除鳞性不好。
根据厚板的操作分析,说明除鳞前的氧化铁皮表面温度对氧化铁皮剥离性有影响,但其机理尚不明确。
氧化铁皮剥离性不好的钢种,平均气孔直径较大。
这说明氧化铁皮内的气孔
状态大小、分布对氧化铁皮剥离性影响很大,为了弄明白氧化铁皮的高温剥离机理,有必要研究这些关系。
18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400一500℃)的氧化铁皮分为两层,即外层是Fe304,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Fe304和Fe,并且铁颗粒在原FeO的晶界富集。
具有FeO和Fe304复合结构的氧化皮比Fe304单层氧化皮更易酸洗。
氧化皮显微结构的表征:
样品A自热卷平台处取样,样品B取自在室温下放置2天后的同一钢卷。
图l(a)显示的是样品A氧化铁皮初始状态,不能观察到分层结构。
在腐蚀以后的照片中(图lb),分层情况趋于明显:
外层为浅灰色,内层颜色较深,说明不同氧化皮成分的耐酸腐蚀能力不同;样品B的显微结构已经观察不到分层情况了,只能很模糊地观察到灰色氧化铁皮上零星分布着白亮色斑点,经过腐蚀后留下黑坑。
显微结构对酸洗效果的影响:
不同结构的氧化铁皮酸洗时间有很大差异。
分别对样品A和样品B进行酸洗实验发现,前者仅用65s即可酸洗干净,而后者需要110s。
由此可见,氧化铁皮中Fe304的含量直接影响了酸洗效果,所以得出结论Fe304难溶于酸。
图1白亮点由反应式可以确认为析出的游离铁。
20热轧带钢高铬铸铁轧辊表面氧化膜研究与应用
热轧带钢生产中的带钢表面质量是由各种因素决定的,其中,带钢表面氧化铁皮缺陷已经通过控制加热温度、粗轧及精轧机组间的温度等得到了良好的控制,但是,由于精轧机组,特别是精轧机组的F1~F3机架轧辊表面氧化膜脱落造成的带钢热轧酸洗后表面出现的氧化铁皮细孔质量缺陷是困扰生产的一个主要问题。
结合宝钢2050热轧厂的生产实际,不但从微观上研究了氧化膜的形成及脱落机制,而且建立了氧化膜厚度数学模型,并且提出了更为有效的控制氧化膜脱落减少氧化铁皮细孔的有效方法。
精轧机组轧辊表面氧化膜引起的带钢表面氧化铁皮细孔质量问题,利用扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计及能谱仪等对高铬铸铁轧辊表面氧化膜形成及脱落进行了研究。
关于轧辊氧化膜的形成机制有三种学说描述了氧化膜的生成:
①轧辊表面自身氧化生成;②轧件氧化物粘着;③高温腐蚀物的粘着。
实际结合和氧化膜厚度数学模型综合分析得出下面结论:
(1)高铬铸铁轧辊表面氧化膜的主要成分是Fe3O4,它是在高温、高应力、大气、水蒸气等混合条件中自身氧化而生成与轧件成分无关。
(2)在残余应力及剪切应力的作用下,氧化膜裂纹是由于低周疲劳及热疲劳作用而产生的并沿一次碳化物M3C、M7C3扩展,导致裂纹沿碳化物进一步生长,最后使氧化膜从轧辊表面脱落。
(3)建立了轧辊氧化膜厚度数学模型,提出了控制带钢表面氧化铁皮细孔的方法,在生产实际中收到了良好的效果。
19热轧酸洗板在空调压缩机上的应用分析
表1化学成分及作用
C0.05%以下可以避免残余的固溶碳形成渗碳体并造成晶粒粗化等,使钢的延展性受到影响。
另外,碳含量的波动对板卷的冲压性能也有不利影响。
Ti0.02%~0.05%Ti是C,N化合物(TiN,TiS,Ti4C2S2,Ti(CN))形成元素,能减少钢中固溶C,N原子数量,能提高铁素体再结晶温度;有利于防止延伸率降低。
P,S0.02%以下P使钢易造成冷加工脆性,S引起的钢板热脆性。
S在钢中与Ti结合形成Ti4C2S2化合物,降低了Ti的效果,并具有方向性,对钢的延展性不利。
N0.004%以下AlN生成易在卷取时析出,阻碍铁素体晶粒的长大,提高了屈服点(屈强比σs/σb增加),并降低延展性,对冷加工不利。
Mn0.3%左右可以抑制S引起的钢板热脆性;在硫含量很低的情况下,从延展性考虑,应减少Mn含量,一方面可抑制Mn在钢中产生的固溶强化,提高屈服点;另一方面可削弱Mn降低Ar3转变点的作用,因为降低铁素体转变开始温度将导致铁素体晶粒细化,增加屈服强度。
Al0.01%~0.1%起最终脱氧剂作用,能提高钢的纯净度,固定N,防止钢板应变时效,减少Ti的消耗。
使用量超过0.1%,其作用达到饱和,浪费资源;同时析出过多的AlN还会阻止铁素体晶粒生长。
Si0.20%以下
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