热轧结构钢氧化铁皮结构及其对酸洗质量的影响

作     者：王恩睿 陈子刚 柳风林 刘天武 张明 WANG En-rui;CHEN Zi-gang;LIU Feng-lin;LIU Tian-wu;ZHANG Ming

作者机构：河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 河钢集团钢研总院河北石家庄050023 河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 

出 版 物：《钢铁》 (Iron and Steel)

年 卷 期：2022年第57卷第3期

页      面：71-78页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52005148) 河北省重大科技成果转化资助项目(19011026Z) 

主　　题：热轧带钢 热轧工艺 氧化铁皮 酸洗工艺 表面质量 

摘      要：为研究热轧结构钢氧化铁皮厚度、结构及其对酸洗质量的影响,设计了“高温、低冷速和“低温、高冷速两种热轧工艺,并进行了热轧结构钢的生产制备。利用光学显微镜、扫描电镜分析了带钢宽度方向上氧化铁皮的厚度分布、结构特点和带钢酸洗后的表面形貌;基于不同热轧工艺下氧化铁皮厚度、结构差异,对带钢的酸洗效果以及酸洗色差缺陷的产生机理进行了探讨。结果表明,热轧结构钢氧化铁皮由外侧Fe_(3)O_(4)和内侧FeO的低温转变组织构成。由于热轧过程和卷取后温度场的不均匀分布,带钢边部氧化铁皮厚度小、结构致密,Fe_(3)O_(4)的含量比中部高;带钢中部氧化铁皮厚度大、结构疏松,FeO组织的低温转变比边部更充分。“高温、低冷速热轧模式下氧化铁皮横向均匀性较差,边部、中部厚度相差4.7μm,其中Fe_(3)O_(4)层的厚度差为2.5μm。“低温、高冷速热轧模式下氧化铁皮横向均匀性良好,不同部位氧化铁皮的厚度相差2.5μm,相比前者减少了46.81%,而Fe_(3)O_(4)层的厚度相差0.2μm,仅为前者的8.0%。氧化铁皮厚度、结构的横向差异是带钢酸洗色差缺陷的主要诱因。共析组织(α-Fe+Fe_(3)O_(4))疏松多孔,其酸洗过程以“剥离的方式进行,酸洗效率更高。带钢优先完成酸洗的部位持续与酸液接触,在表面产生大量的“侵蚀裂纹,形成宏观色差。改善氧化铁皮分布,控制氧化铁皮中Fe_(3)O_(4)、共析组织的比例是优化生产工艺、提升酸洗质量的关键。