用立式直焰加热退火炉改善退火SUS304钢的除鳞性

调查了加热条件对退火不锈钢氧化铁皮的厚度,成份以及除鳞性的影响。用配置有直焰式加热炉的连续退火试验装置对SUS304冷轧薄板进行连续的加热、均热、冷却试验,然后使用二次离子质谱测定法和薄膜X射线衍射法对退火试样作表面分析,并进行除鳞试验。调查结果如下: 在673～1173K的温度区间内,用喷射式燃烧器快速加热SUS304钢,可减少氧化铁皮里的Fe、Si等氧化物;另一方面,在1273K以上的温度中均热10～20s可增加氧化铁皮的Cr、Mn等氧化物。我们推断上述二种退火条件之所以能够改善SUS304钢的除鳞性,是因为除鳞工艺中的Na_2SO_4电解能较快地将Cr、Mn等氧化物溶解,而Fe、Si等氧化物的溶解速度则比较慢,而且也不能完全溶解。但均热过长会使氧化铁皮变厚并发生Si浓化现象,所需的除鳞时间反而增加。     

高强船板花斑缺陷的形成机理及影响因素研究

通过SEM和热轧实验研究了高强船板花斑缺陷的形成机理及影响因素。结果表明:花斑由抛丸后残留的氧化铁皮构成。氧化铁皮与基体接触的界面凸凹不平、氧化铁皮厚度不均匀是形成花斑的主要原因。降低钢中Si和Mn的含量可减少加热过程中硅橄榄石和锰橄榄石的形成,增加钢板的可除鳞性,减少钢板表面氧化铁皮残留。提高轧制温度和终冷温度可有效减小氧化铁皮与基体界面接触长度。采用ACC(层流冷却)冷却方式,抛丸效果较好。     

加热温度对W470高硅钢连铸坯氧化铁皮的影响

采用SEM、EDS和XRD对不同加热温度下W470连铸坯氧化铁皮的微观形貌及相结构进行研究。结果表明,W470氧化铁皮难以除去的原因是氧化铁皮熔化,液相包裹着FeO,凝固时发生共晶反应,生成FeO/Fe₂SiO₄共晶混合物,并深嵌入基体。降低加热炉的加热温度,使连铸坯全程在FeO/Fe₂SiO₄共晶混合物熔点(1177 ℃)以下加热,可降低氧化铁皮与基体的结合力,能够有效解决W470除鳞困难问题。     

低Ni/Cu比钢中铜的富集行为

采用热重分析仪和扫描电镜研究了不同加热温度和升温速率下Ni/Cu比为0.39的低Ni/Cu比含铜钢铜富集行为。研究结果表明:在1050～1300℃加热温度范围内,富集相以富Cu-Ni相和富Ni相为主,且以颗粒形式弥散分布于氧化皮内部或氧化皮与钢基体界面;除1250℃外,随加热温度升高,富集相中Ni/Cu比值逐渐增加,在1200℃和1300℃时,富集相仅为富Ni相。加热温度为1250℃时,升温速率不同,富集相的Ni/Cu比值和氧化皮与钢基体界面形态不同:采用5℃/min低速升温和15℃/min高速升温均有利于增加Ni/Cu比值,而采用10℃/min中速升温导致Ni/Cu比值偏低;增加升温速率,缩短加热时间,使氧化皮与钢基体界面更加平滑,有利于除鳞以改善钢材表面质量。对生产高表面质量低Ni/Cu比含铜钢而言,可采取低温加热或高温加热,将加热温度分别控制在1180～1220℃或者1280～1320℃;也可采用1220～1280℃中温加热,将弱氧化性气氛下分阶段步进梁加热炉的第三阶段升温速率控制在15℃/min左右。     

SPHC热轧带钢头部氧化铁皮缺陷形成原因分析及控制

用扫描电镜观察了SPHC热轧带钢头部氧化铁皮缺陷的微观形貌,对现场生产数据进行统计分析,分析了带钢头部氧化铁皮缺陷形成主要原因,并提出优化加热炉烧钢工艺、控制中间坯温度、优化除鳞工艺等控制措施。结果表明,头部氧化铁皮缺陷与轧制温度密切相关,中间坯头部温度过高是形成头部氧化铁皮缺陷的主要成因。     

高强度船板表面花斑缺陷的形成机制及改进措施

基于金相分析和气泡试验,分析了高强度船板表面花斑缺陷的形貌特征和微观组织,研究了化学成分、轧制工艺对花斑缺陷的影响。结果表明：花斑缺陷的形成原因主要是二次氧化铁皮在轧制过程中被压入钢板基体,导致钢板表面形成厚度差异较大的氧化铁皮,钢板抛丸后形成凹凸不平的斑状缺陷。通过降低钢中硅含量、优化高压水除鳞方式、低成本改进高压水除鳞系统,有效控制了高强度船板表面花斑缺陷。     

2300生产线加热炉氧化铁皮量的控制及铁皮缺陷控制

根据本钢板材股份公司热轧厂2300生产线加热炉实际生产情况下的坯料烧损量、轧制过程中的除鳞情况及易产生的铁皮质量缺陷,文章分析了氧化铁皮产生的原因,并介绍了针对性的控制措施,同时结合质量的要求采取了相应的调整,形成了实际生产过程中2300生产线加热炉氧化烧损及铁皮缺陷的控制措施。文章指出氧化铁皮量和氧化铁皮缺陷控制是基本一致的,可以通过控制加热温度、加热时间、炉内气氛来实现;而在某些方面两者又是矛盾的,例如为减少氧化铁皮缺陷需要增加氧化铁皮量,这需要根据具体生产实际来区别对待和取舍。     

CSP工艺Q235B钢点状缺陷分析

在CSP产线生产的Q235B钢卷表面发现点状缺陷。通过对点状缺陷进行EPMA、SEM、EDS和金相等分析,并结合现场的轧制工艺情况,对Q235B钢的点状缺陷形成原因进行综合分析。分析结果表明:在加热过程中,较高的C在加热的氧化气氛中易脱碳产生CO、CO2气体,导致表面的氧化铁皮出现起皮现象,除鳞难以改善,在后续的轧制过程中碾压,形成了点状缺陷。     

在线淬火中厚板表面氧化铁皮的控制与改善

钢板表面的氧化铁皮不仅影响产品外观质量,在轧制和矫直过程中还会导致氧化皮压入缺陷。采用控制轧制和直接淬火（DQ）工艺,研究了不同的淬火温度与终冷温度对低合金高强钢板表面氧化铁皮的影响,分析了钢板表面氧化铁皮结构及其脆化的原因。试验表明,通过增加除鳞道次并不能有效改善氧化铁皮,精轧轧制温度与轧后加速冷却过程对氧化铁皮结构具有显著影响,高冷速条件下通过降低精轧轧制温度与淬火温度,能够得到以FeO为主要成分的氧化铁皮,其具有良好的塑性并且分布均匀,避免了淬火后强力热矫直时氧化铁皮破碎并压入基体的问题,钢板抛丸后表面光洁。     

钢板表面花斑缺陷的分析与控制

针对山东钢铁集团莱芜分公司生产的中厚板表面存在的"花斑"缺陷,分析了其成因,通过优化加热工艺、控制加热炉内氧化气氛、降低钢中Si含量、规范除鳞使用等一系列措施,有效提升了钢板的表面质量,存在"花斑"问题钢板的比例由攻关前17%降低为3%。     

中厚板氧化铁皮对冷却过程的影响

热轧钢板在轧制时除鳞方式不同,即使采用相同的控冷工艺参数,其终冷温度差异较大,这是由于钢板表面氧化铁皮的厚度和形态不同导致的。为此,研究了氧化铁皮对钢板冷却过程的影响。结果表明:较厚的氧化铁皮使钢板表面粗糙增大,使传热过程中的流动边界层发生变化并对冷却过程中核态沸腾汽泡的产生具有较大影响,从而提高了冷却强度且使钢板冷却不均,出现浪形。同时分析得出:钢板表面麻点缺陷、氧化铁皮破碎、FeO的结构易使其表面粗糙度增大。因此,通过调整加热及热轧过程工艺参数,减少氧化铁皮的形成或避免产生粗糙表面都可以有效避免对钢板造成不均匀冷却,使板形得到明显改善。     

加热温度对10CrNiCuSi钢氧化铁皮的影响

为改善10CrNiCuSi船板钢表面质量粗糙的问题,采用电阻炉开展了1100~1300 ℃高温氧化试验,利用弯曲试验评价了氧化铁皮的剥离性,并研究了不同温度下氧化铁皮的演变规律。结果表明,随着加热温度的升高,氧化速率增大,氧化层厚度明显增加。氧化铁皮主要由Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO和内氧化层组成,而内氧化层主要由FeNiCu、Fe₂SiO₄和FeO相组成。加热过程中Fe₂SiO₄/FeO共晶液相的产生对氧化铁皮的剥离性具有重要影响。在1100 ℃和1150 ℃条件下,内氧化层中的Fe₂SiO₄呈现颗粒状或块状弥散分布,氧化铁皮与基体之间界面平直,氧化铁皮易于剥离;在1200、1250和1300 ℃条件下,Fe₂SiO₄-FeO或Fe₂SiO₄发生熔化形成液相渗入基体和氧化铁皮中,造成界面粗糙,而锚状FeNiCu相与基体及氧化铁皮具有较好的结合力,两者的协同作用造成氧化铁皮难于剥离。因此在1100 ~1150 ℃条件下去除氧化铁皮较为合适。     

SPHC热轧带钢氧化铁皮成因和控制措施

分析了首钢京唐公司1580mm热轧线生产冷轧料时的氧化铁皮生成原因,通过优化加热制度和除鳞工艺,加强设备管理,制定合理的换辊周期,氧化铁皮压入的表面缺陷得到了有效控制,冷轧料表面质量得以明显改善。     

550 MPa级中厚板矫直过程中表面凹坑缺陷的成因与对策

针对550 MPa级高强中厚板在矫直过程中极易出现氧化铁皮压入凹坑缺陷的问题，根据现场矫直工艺，研究了在不同温度下进行热变形时试样表面和横截面的形貌，钢基体与氧化铁皮界面处平直度的变化规律。结果表明，热变形温度为450 ℃时，表面氧化铁皮开始出现裂纹，且随着变形温度的降低，裂纹的数量逐渐增加；此外，氧化铁皮与钢基体之间的界面长度随变形温度的降低而呈直线增加，表明氧化铁皮与钢基体界面平直度随着热变形温度的降低越发粗糙、易脱落而形成凹坑缺陷。为此，应适当提高终轧温度以确保矫直时钢板表面温度大于450 ℃，同时提高钢板的运行速率，防止氧化铁皮在低温变形发生破碎和脱落的同时降低氧化铁皮厚度，从而减小因氧化铁皮脱落而造成凹坑缺陷的发生几率。     

热轧酸洗板表面黑斑缺陷成因及机理研究

针对国内某钢厂生产的热轧酸洗板表面出现黑斑缺陷而严重影响后续酸洗质量的问题,对黑斑缺陷的形成原因及机理进行了研究。采用场发射扫描电镜和电子探针、X射线衍射仪、维式硬度计对黑斑缺陷的微观形貌、元素分布和相成分进行了分析,并对不同轧制工艺下残留氧化铁皮压入规律进行了研究。结果表明：黑斑缺陷部位与无缺陷部位氧化铁皮都为两层结构,但黑斑缺陷部位氧化铁皮更厚,并在交界处出现了“C”形厚度渐变趋势;黑斑内氧化层处Si元素以Fe₂SiO₄形式富集,Fe₂SiO₄对氧化铁皮产生钉扎作用导致除鳞困难,形成氧化铁皮压入缺陷,外侧更厚的Fe₃O₄层致使压入缺陷表面呈现黑色;在模拟残留氧化铁皮压入的实验中,残留氧化铁皮在粗轧和精轧温度下压入基体都会导致热轧板表面出现黑斑,随着压下率的增大,黑斑与基体结合会更紧密;黑斑缺陷表面微观形貌表现为氧化铁皮压入形式,并且表面硬度与残留氧化铁皮压入形成的黑斑表面硬度接近,都远大于基体硬度。出现黑斑缺陷的根本原因是Fe₂S...     

ER70S-6焊丝钢盘条表面氧化皮压入分析

ER70S-6盘条表面存在大量氧化皮压入基体现象,严重影响焊丝成品表面质量和焊接性能,易产生表面红锈。通过调整除鳞水压从8 MPa提高到20 MPa和优化加热炉工艺,方坯除鳞效果得到明显改善,压入氧化皮明显减少。同时,焊接飞溅和表面红锈也明显减少。     

550 MPa级中厚板矫直过程中表面凹坑缺陷的成因与对策

针对550 MPa级高强中厚板在矫直过程中极易出现氧化铁皮压入凹坑缺陷的问题，根据现场矫直工艺，研究了在不同温度下进行热变形时试样表面和横截面的形貌，钢基体与氧化铁皮界面处平直度的变化规律。结果表明，热变形温度为450 ℃时，表面氧化铁皮开始出现裂纹，且随着变形温度的降低，裂纹的数量逐渐增加；此外，氧化铁皮与钢基体之间的界面长度随变形温度的降低而呈直线增加，表明氧化铁皮与钢基体界面平直度随着热变形温度的降低越发粗糙、易脱落而形成凹坑缺陷。为此，应适当提高终轧温度以确保矫直时钢板表面温度大于450 ℃，同时提高钢板的运行速率，防止氧化铁皮在低温变形发生破碎和脱落的同时降低氧化铁皮厚度，从而减小因氧化铁皮脱落而造成凹坑缺陷的发生几率。     

冷轧双相钢镀锌条带状色差缺陷产生原因及机理研究

针对冷轧DP590带钢镀锌后表面条带状色差缺陷问题,对其产生原因及机理进行了研究。采用场发射SEM和EPMA研究了色差缺陷的形貌特点,通过产线排查,分析了条带状色差缺陷产生的间距特点。应用差热分析仪对DP590实验钢的氧化特性进行了分析,发现氧化增重速率变化与Al元素界面富集以及FeO-SiO₂-Al₂O₃的熔化有关。研究结果表明DP590镀锌带钢表面条带色差缺陷的形成机理是：精轧除鳞过程中带钢表面高压水重叠区域局部过冷,同时由于热轧过程其他冷却系统(机架冷却水、抑尘水、辊缝冷却水等)的作用,使该区域与其他区域温差可达近100℃;此外,由于钢中添加Si、Al元素,其在界面形成的复合橄榄石相将会降低热传导,氧化铁皮在过冷区域由于Si、Al复合橄榄石相的影响无法完全恢复,在热轧过程中变形能力低,随着轧制的进行,过冷区域氧化铁皮轧制开裂破碎风险加大,在精轧过程中形成条带状氧化铁皮压入缺陷而导致成品条带状色差缺陷。为此,提出板坯出炉温度、除鳞压力、集管高度的控制措施,取得了较好效果。     

热轧酸洗板氧化铁皮缺陷原因分析及控制措施

针对热轧表检仪不能有效识别的片状、条状、山水画状、边部粗糙酸洗氧化铁皮缺陷,介绍了其形貌特征,对热轧工艺中的影响因素进行了分析和排查,得到了缺陷的形成原因。回炉板坯重复入炉加热,氧化铁皮的生成量将会增加,容易造成酸洗后片状氧化铁皮缺陷。除鳞水压力、喷射角度、喷射面重叠量及除鳞道次对二次氧化铁皮破除能力不足时,容易产生酸洗后条状、山水画状氧化铁皮缺陷。同时,粗轧工作辊轧制公里数较长、中间坯温度过高也会对山水画状氧化铁皮缺陷有一定的影响。热轧带钢终轧或卷取温度较高,薄规格带钢板形较差时,会造成酸洗后带钢边部粗糙氧化铁皮缺陷。为此,对板坯加热工艺、粗轧及除鳞工艺、精轧及层冷工艺进行了优化,大大降低了酸洗板氧化铁皮缺陷的发生率,提高了产品表面质量。     

热轧SPHC钢板冷轧后表面色差缺陷分析及改进

热轧低碳铝镇静钢SPHC在冷轧、热镀锌后表面易出现色差缺陷。对色差样品进行了检测和分析。结果表明,产生色差的根本原因是由于热轧板氧化铁皮较厚以及表面粗糙度较大,导致冷轧时产生微观压应力不均而在宏观上表现出色差缺陷。降低卷取温度和优化除鳞工艺可明显改善表面色差缺陷。