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几种热轧钢板氧化动力学及热处理过程研究

李艳杰  
【摘要】:热轧带钢表面的氧化皮结构强烈地受卷曲温度和钢卷冷却条件影响,因此,研究氧化皮的结构及其相变规律,对于工业生产无疑具有重要意义。 本文通过对宝钢生产的SS400、DC01、QstE500TM、SPHC四种型号热轧钢板在550℃、600℃、650℃、700℃、800℃、900℃、950℃下,于空气气氛中进行30min氧化实验,获得了四种型号热轧钢板的恒温氧化动力学曲线,通过对氧化动力学曲线拟合,发现四种钢板的氧化动力学遵循抛物线规律,即氧化膜增重(或氧化膜厚度)的平方与时间成正比。在600~700℃以上,四种钢板的抛物线氧化速率常数按如下顺序变化:SPHCQstE500TMDCO1SS400。 对SS400热轧钢板分别在800℃、700℃、630℃下于空气中进行氧化实验,并对氧化样品在真空或者N2气氛中进行热处理,发现当氧化温度与后续热处理温度相同时,氧化膜中的Fe304和Fe203能够转化为FeO,且FeO含量的增加趋势符合抛物线规律,由此证明相转变过程的控制步骤是离子的扩散;氧化层中三种氧化物相转变速率在N2气氛中要高于真空中;相转变温度越低,初始氧化膜FeO层越厚,相转变速率越慢。 对带氧化皮的热轧钢板SS400及QstE500TM进行不同条件的热处理实验,获得了对应的还原快冷氧化层、还原缓冷氧化层、先共析反应充分氧化层+Seam(夹层结构)层充分成长氧化层、迟滞共析反应充分氧化层。发现原始氧化皮的硬度和结合力都较高。热处理后,氧化皮的硬度和结合力均下降,但不同热处理制度对表面氧化膜的硬度和结合力影响不明显。


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