酸洗工艺对热轧酸洗板表面质量影响机理研究

采用现场酸洗工艺研究了热轧SPHC钢的酸洗行为及机理。结果表明,酸洗后试样表面明暗程度与粗糙度有关;在酸液温度65 ℃、酸液浓度170 g/L条件下,酸洗速度的提高改善了酸洗效果,最佳酸洗速度为120 m/min;在酸液温度65 ℃、酸洗速度120 m/min条件下,提高酸洗浓度至220 g/L,基体界面平直度恶化,造成“过酸洗”;在酸液浓度170 g/L、酸洗速度120 m/min时,提高酸液温度至80 ℃,出现“过酸洗”现象;平整、开卷过程造成的氧化铁皮微裂纹对酸洗过程产生良好的推进作用。     

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。     

热轧酸洗板表面斑状色差产生机理及控制措施

针对热轧酸洗板表面的斑状色差缺陷, 从微观特征与生产关联性因素方面进行了研究。结果表明:斑状色差缺陷的产生与基体和氧化铁皮的界面状态密切相关, 酸洗后表面粗糙度的差异是导致色差缺陷产生的直接原因。生产关联性因素跟踪及分析发现: 色差缺陷的产生主要与热轧精轧工作辊辊面的状态密切相关, 轧辊氧化膜剥落导致的铁皮压入缺陷是导致带钢酸洗后出现斑状色差缺陷的主要原因。为此, 制定了合理的热轧工艺及轧辊使用和精轧用水、轧制润滑的优化等控制措施, 成功消除了热轧酸洗板表面的斑状色差缺陷。     

热轧酸洗板表面条带状色差缺陷产生原因及机理研究

针对热轧酸洗板表面条带状色差缺陷问题,以SPHC带钢为试验材料,采用金相法研究了色差缺陷的组织特点,明确了缺陷产生的原因是带钢表层存在增碳现象,使表层碳化物密度上升,晶界出现珠光体形貌异常组织而导致。应用差热分析仪分析了不同自由碳含量保护渣、不同加热温度和保温时间对带钢表面增碳层深度和珠光体组织比例的影响,明确了SPHC热卷表层增碳的内在机理。提出了优化保护渣熔化性能、控制结晶器液面波动和调整加热炉工艺等措施,为消除酸洗板条带状色差提供了控制策略。     

热轧酸洗板表面氧化缺陷分析

采用体视显微镜、扫描电镜和能谱仪等分析研究了热轧酸洗板表面的氧化物缺陷。结果表明,缺陷区为酸洗后暴露出的基体铁和沿轧向分布的在高温下形成的破碎氧化铁皮。由于氧化铁皮被压入钢板中,在后续除鳞和酸洗中均难以去除,最终成为表面缺陷。     

Si含量对热轧酸洗板表面氧化铁皮的影响

针对生产SPHC系列产品时存在氧化铁皮压入缺陷的问题,研究发现随着Si含量的增加,氧化铁皮有减少趋势。通过观察,发现Si原子主要富集到氧化铁皮下层,与O原子结合生成SiO2或更复杂的氧化物,能阻碍O原子与Fe原子发生反应,在连铸及轧制过程中提高了低碳钢的抗氧化性能。同时,Si含量的增加可部分弥补位错或空位缺陷,不利于Fe、C等原子与O结合,而这表现出来的结果是加重了晶体内部畸变程度,使铁基体强度提高。     

冲压件黑皮的酸洗

冲压件（钢板）在热轧过程中所产生的黑皮，是由Fe2O3、Fe3O4和少量的FeO组成。这种结构较复杂的氧化皮很难用普通酸洗的方法去除。采用浓盐酸和硝酸（体积比为3：1）进行酸洗，虽然去除速度快，但由于硝酸浓度高，产生黄烟多，环境污染严重，且基体易腐蚀、发脆。实践表明．如应用盐酸、硫酸和少量硝酸混合水溶液进行酸洗，便可解决上述问题。     

SPHC热轧带钢酸洗表面发黑原因分析

柳钢生产的SPHC热轧带钢氧化铁皮难以酸洗清除,酸洗后板面出现了不同程度的发黑现象,影响了酸洗板表面质量。利用粗糙度仪、X射线衍射仪、扫描电镜、静态酸洗等多种试验分析方法,探究酸洗板发黑现象产生的原因。结果表明,柳钢生产的SPHC带钢残余元素Cu、Ni、Cr和As偏高,这些残余元素会富集于氧化铁皮下的基体金属中,增强氧化铁皮的黏附作用力,导致酸洗困难,残留的氧化铁皮会造成酸洗板表面偏黑。通过控制残余元素含量,酸洗后带钢表面色泽明显改善。     

热轧SPHC带钢酸洗行为及其高效酸洗工艺研究

冷轧带钢产品的表面质量主要取决于热轧原料的酸洗质量。针对常规热轧(HR)工艺、CSP工艺及ESP工艺生产的热轧SPHC带钢,对其表面氧化铁皮结构及其酸洗历程进行了对比分析研究;在上述基础上,指出缩短孕育期,使带钢快速进入氧化铁皮大面积剥离阶段是提高酸洗效率的关键,提出了热轧SPHC带钢预升温酸洗工艺,并进行了带钢升温、未升温酸洗试验以验证酸洗效果。结果表明:HR带钢、CSP带钢、ESP带钢表面氧化铁皮均由外层的Fe₃O₄和内层为的FeO组成,前两者氧化铁皮厚度约为6~8 μm,ESP带钢表面氧化铁皮两层之间有较为明显的间隙,总平均厚度约为18 μm。3种热轧带钢的酸洗曲线呈现相同的变化趋势,酸洗效率随着酸液温度及紊流度的提高而提高,且在低温和低雷诺系数下增幅明显。HR带钢与ESP带钢的酸洗曲线接近,相对于前两者,CSP带钢的酸洗效率更高、更易酸洗。热轧SPHC带钢氧化铁皮去除符合S型曲线,经历孕育期,加速期和平稳期的时长的占比分别为40%、40%及20%。板带预升温酸洗工艺实施简单,可使表层难酸洗氧化铁皮快速剥离,缩短酸洗时间约50%,显著提高了酸洗效率。     

热轧酸洗板质量问题分析及关键技术研究

针对热轧酸洗板生产过程中容易出现表面质量缺陷及低尺寸精度等问题,提出了热负荷前移的加热制度、降低尾部厚度精度以增加轧制稳定性、保证设备精度以减少划伤、采用激冷等手段解决轧辊系氧化铁皮缺陷等措施,使热轧酸洗板降级率大幅减少,并使结构用酸洗板规格范围得到了扩展。     

带钢表面块状黑斑成因及对策

针对热轧带钢表面存在的块状黑斑缺陷,利用扫描电镜等手段分析了其形貌、成分,得出条块状黑斑的产生是由于F7机架出口处轧制烟尘与水蒸汽混合形成灰垢集聚在F7机架出口下导板上,最后粘附于带钢下表面而形成条块状黑斑。通过加强侧喷和除尘水嘴日常维护,有效控制了带钢表面块状黑斑缺陷.     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

热轧酸洗板生产机组的选择与建设

介绍了热轧酸洗板的产品特点、消费特点,以及推拉式酸洗机组与连续式酸洗机组的主要设备特点和优缺点比较,指出我国已完全有能力自主设计制造这两种酸洗机组,钢铁企业应根据自身的热轧原料、产品定位、资金等情况选择合适的热轧酸洗板的生产机组。     

热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理

分析了热轧带钢酸洗山水纹缺陷的形成机理,即粗轧时板坯表面新生成的或者残留的氧化铁皮在辊缝中开裂,在轧制力作用下,硬度比氧化铁皮低的基体金属被挤压入裂缝形成粗轧条纹。现场调查显示,精轧除鳞后粗轧条纹上残留大量黑色Fe3O4,这些残留的氧化铁皮颗粒在精轧时被压入带钢基体并与带钢同步纵向延展,导致酸洗后带钢表面相应区域与周边正常区域出现轻微的粗糙度差异和明显的色差,形成山水纹色差缺陷。     

冲压用结构钢热轧酸洗板生产工艺研究

针对低碳结构钢热轧酸洗板表面氧化铁皮缺陷问题,从加热工艺、精轧轧制润滑以及工作辊冷却等方面分析了不同生产工艺参数对板坯表面质量的影响;研究了钢卷下线入库不同的存放方式对钢卷表面氧化铁皮结构的影响。通过对板坯加热时间、出炉温度的控制,精轧轧制润滑给油量的优化,以及更换精轧工作辊水嘴型号从而增大工作辊冷却水量以保证轧辊表面质量,钢卷入库后采用风机快冷等措施,可以减少热轧酸洗板表面氧化铁皮,有效提高产品表面质量。     

热轧酸洗板腰折缺陷产生机理及预防措施

梅钢100万t热轧酸洗线在调试过程中发现产品表面存在横跨钢带表面并与轧制方向垂直的腰折缺陷,为此,研究了开卷过程中带钢的受力情况,分析了腰折缺陷的产生机理和影响因素,认为开卷过程中钢卷应力分布不均和钢铁材料自身屈服平台的存在是产生腰折缺陷的根本原因。因此,制定了合理的防折辊和拉矫工艺控制参数,严格控制来料带钢质量,有效降低了腰折缺陷的发生率。     

热轧钢板表面氧化铁皮缺陷观察及分析

用体视显微镜、金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对热轧钢板表面常见的氧化铁皮缺陷进行观察,分析各种缺陷产生的原因。结果表明,麻点与凹坑都是由于硬质的氧化铁皮压入造成的。翘皮缺陷是由于残留的高温氧化铁皮压入表面,在后期轧制过程不能轧合而形成的。红色氧化铁皮缺陷主要发生于含Si高的特定钢种中,该缺陷主要是由于除鳞裂纹中断和生成剥离性差的Fe2SiO4造成的。纺锤状氧化铁皮缺陷是典型的一次氧化铁皮压入造成的,线条状氧化铁皮缺陷是二次或三次氧化铁皮压入造成的。     

热镀锌板表面颗粒状缺陷的分析研究

对河北某钢铁公司热镀锌板表面颗粒状缺陷进行统计,利用化学元素分析和微观组织观察等手段,分析其产生原因。结果表明,当钢液水中Gr、Ni等残余元素之和大于0.07%,氧化铁皮去除不净,且铸坯表面有夹渣时,热镀锌板表面的颗粒状缺陷会明显增加。铸坯表面夹渣和氧化铁皮提供了氧,热镀锌液中含有一定量的铝,在热镀锌条件下即可形成Al2O3夹杂。     

柴油机铸铁气缸套黑斑缺陷形成机理与解决方案研究

柴油机铸铁气缸套加工质量要求提高后,在气缸套外壁表现出大量黑斑缺陷,导致废品率上升.以缸套黑斑为研究对象,通过对比实验的方法,对大中型气缸套黑斑缺陷的产生原因进行系统研究,从孕育剂、浇注速度、组织硬化、冷却凝固条件、加工工艺和离心机主轴振动等方面,研究了黑斑缺陷的形成机理.结合黑斑缺陷形成的机理,提出了有效防控措施.结...