模擬再熱及熱軋工藝條件下碳鋼的氧化行為研究.pdf

1、再熱及熱軋過程是鋼鐵生產(chǎn)的必須工序，由于高溫和氧化氣氛的聯(lián)合作用，鋼發(fā)生氧化并在表面生成氧化皮。氧化皮的狀態(tài)（厚度、組成、結(jié)構(gòu)和缺陷）直接決定板坯除鱗性能及熱軋產(chǎn)品的最終表面質(zhì)量。鋼中合金元素、再熱及熱軋工藝參數(shù)等直接影響鋼的高溫氧化行為和表面氧化皮狀態(tài)。本論文基于熱軋?zhí)间摪?卷產(chǎn)品，采用TGA（熱重分析天平）、XRD、SEM/EDS等分析技術(shù)研究了再熱及熱軋工藝條件下碳鋼的高溫氧化行為。
　　7種熱軋?zhí)间撛?60℃-1200℃空

2、氣中的氧化動(dòng)力學(xué)基本遵循拋物線氧化規(guī)律，在較高溫度下出現(xiàn)了部分偏離，原因是鋼中合金元素參與氧化改變氧化皮/基體界面形態(tài)，使得氧化皮發(fā)生鼓泡或破裂。氧化溫度和時(shí)間是影響氧化皮厚度的關(guān)鍵因素。
　　在1100℃-1200℃溫度區(qū)間，GL-A32和B610E的氧化動(dòng)力學(xué)分為初始快速氧化和后期近拋物線規(guī)律的穩(wěn)態(tài)氧化兩個(gè)階段，穩(wěn)態(tài)氧化速率隨溫度的升高而增加。GL-A32的氧化速率略高于B610E，氧化激活能分別為108.98 kJ/mol和

3、112.36kJ/mol。1200℃以下氧化皮表面呈黑灰色或淺灰色，局部出現(xiàn)鼓泡和麻點(diǎn)，氧化皮易于剝離；1200℃時(shí)氧化皮表面相對光滑，呈亮灰色，氧化皮硬度較大。
　　生產(chǎn)現(xiàn)場再熱工藝條件下GL-A32表面氧化皮分析表明：氧化皮的厚度約為2mm，晶粒尺寸約50μm。Si富集于氧化物/基體界面處氧化物晶界的“脊?fàn)睢蓖黄鹛帲孛娣治霰砻?，Si主要分布于近基體氧化皮內(nèi)和氧化皮與基體界面處，與Si易氧化并與FeO復(fù)合生成的鐵橄欖石相Fe2