带钢表面氧化铁皮结构是怎样的?
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带钢表面氧化铁皮结构是怎样的?
带钢表面的氧化铁皮是由于热轧带钢在加热、轧制及冷却过程中与空气接触而生成的。随着带钢与空气接触的温度、时间等不同,带钢表面氧化铁皮的结构、厚度和性质也不同。了解氧化铁皮生成的这些因素和特性是为了能够更好地清除带钢表面氧化铁皮。
由加热生成的带钢表面氧化铁皮比较疏松和有裂缝,在粗轧机上轧制时即被破碎,再借助于高压的猛烈冲刷和激烈却爆破的作用,几乎把加热炉内生成的氧化铁皮全部从带钢表面上除掉。只有当水压不够时,才可能残留部分氧化铁皮。
热带钢粗轧阶段在表面上又生成气泡状薄层氧化铁皮,随着带钢轧制延伸,这薄层氧化铁皮破碎而被除掉。
带钢粗轧后在输送辊道上又会生成氧化铁皮,进入精轧机组后,也会被破碎出去。带钢在精轧机组里轧制时间很短,压下率又较大,因此带钢表面生成的氧化铁皮也迅速地被水和蒸汽冲掉。这样带钢从精轧机组轧出时表面是纯净的。所以热带钢表面氧化铁皮主要是终轧后、卷取以及成卷后的冷却中生成并成长的。因此,带钢的终轧温度、卷取速度和成卷后带钢冷却速度是影响氧化铁皮生成和性质的主要因素。
带钢表面氧化铁皮通常是由三层构成的,如图2-5所示。热带钢轧机轧出的带钢氧化铁皮总厚度一般为10微米。其内层是疏松多孔的细结晶组织,且易于破坏的氧化亚铁FeO,占氧化铁皮总厚度匀50%;中间层是致密而无裂纹的呈玻璃状断口的四氧化三铁Fe3O4,占铁皮总厚度的40%左右;外层是呈柱状结晶构造的三氧化二铁Fe2O3,占铁皮总厚度约10%。但是,由于热带钢各部分温度和冷却速度不同,如沿热带钢长度方向的头、中、尾部和沿带钢宽度方向的边部、中间以及带钢外层数圈和内层数圈的温度和冷却速度不同,导致即使同一带钢表面上其各部位的氧化铁皮结构也不相同。
热轧宽带钢和窄带钢的表面氧化铁皮结构也各不相同。宽带钢上多半是一层Fe3O4,,有时也出现在Fe3O4,层中夹杂着明显FeO的变态层。窄带钢上氧化铁皮通常为三层结构。
带钢沿宽度和长度上的表面氧化铁皮结构不同,故所要求的酸洗时间也不同。
带钢尾部表面的氧化铁皮在酸洗时很快被除去,这是因为带钢尾部轧制温度一般比带钢中部和头部的轧制温度低30~50℃,因此带钢尾部氧化铁皮的生成过程早结束,氧化铁皮也薄,对酸洗有利。最难酸洗的是带钢头部表面氧化铁皮。这是由于其生成过程结束的迟,使氧化铁皮增厚的缘故。
总之,热轧速度低、终轧温度和卷取温度较高,带钢冷却速度慢都会使氧化铁皮增厚和促使FeO分解成
Fe2O3或Fe3O4 引起氧化铁皮结构的变化,导致带钢酸洗时间增长。因此,在酸洗操作中,应根据具体情况适当地控制酸洗时间,以避免造成酸洗缺陷。
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