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、結構和缺陷）直接決定板坯除鱗性能及熱軋產品的最終表面質量。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?卷產品，采用TGA（熱重分析天平）、XRD、SEM/EDS等分析技術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、氣中的氧化動力學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。氧化溫度和時間是影響氧化皮厚度的關鍵因素。
　　在1100℃-1200℃溫度區(qū)間，GL-A32和B610E的氧化動力學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，氧化皮易于剝離；1200℃時氧化皮表面相對光滑，呈亮灰色，氧化皮硬度較大。
　　生產現(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“脊狀”突起處，截面分析表明，Si主要分布于近基體氧化皮內和氧化皮與基體界面處，與Si易氧化并與FeO復合生成的鐵橄欖石相Fe2