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      提升钢板表面耐腐蚀性工艺

      作者:济南创泰来源:www.meirijianzhi.com 浏览次数: 日期:2021年2月5日 16:13

            钢板的性能通?;嵋蛭褂锰跫嬖谧挪畋?,但是其前提条件对于钢板表面的耐腐蚀性都具有较高的要求。

      而钢板的质量主要包括外形、尺寸、精度、板形以及内在质量,钢的化学成分、冶金质量以及加工工艺都会对于钢板的使用产生影响。本文研究通过改进轧钢工艺提高钢板表面耐腐蚀性的效果。

      成因分析 

      表层结构分析 

      对钢板出现起泡现象的表层氧化膜的厚度、成分结构等开展金相组织分析,然后获得结果。 

      (1)当钢板受到较大的温度变化时,如果氧化膜的厚度越大,就意味着钢板表层氧化膜将会出现较大的内应力,从而出现破裂的情况。

      (2)钢板表面在高温状态下,会形成氧化膜,如果温度越高, 那么氧化膜的厚度也就会相应的越大。根据调查研究发现,钢板表面温度与氧化量之间的关系如图所示。

           如果钢的表面氧化量为1,并且此时的温度是90℃,那么当1000℃的时候,钢板表面的氧化量是2,1100℃的时候,钢板氧化量为3.5,而到了1300℃ 时,钢板表面的氧化量为7;终轧温度越高的话,钢板表面的氧化情况也会加重。

       

          而热轧钢板在正常的情况下,其表面将会存在氧化层,其厚度主要在10μm~ 50μm之间,并且钢板表面主要是以顺序序列分布的,其顺序依次为外层Fe2O3、中间层Fe3O4、 内层FeO,并且其中的内层FeO是处于一个比较稳定的状态。

       

           在对于钢板进行加热过程中,钢板表面形成的三种氧化物相是由氧含量所确定的 ;由于钢板表层存在的接触介质相对偏多,氧含量比较的丰富,导致在Fe 中出现大量的固溶,并成为Fe2O3, 而钢板中间层则会成为Fe3O4,内层为 FeO。

       

           对钢板进行热轧工艺过程中,进行加热和冷却的时候所产生的y-Fe2O3、Fe3O4、以及FeO均为立方晶系,其中的Fe3O4相对来说更加的致密,能够 有效地避免进一步氧化。

       

       冷却工艺分析 

           该钢铁生产企业所实施的工艺是控制冷却工艺,为了能够保障钢板可以最大程度上符合标准,对于其实施的工艺主要是采取弱冷却工艺,冷床温度通常都会在1000℃以上 ;将弱冷却工艺应用在钢板中,在冷却过程中,四周冷却不均,表面温度不均是表面起泡的重要原因之一。 

       

      (1)弱冷却工艺导致钢板表面冷却不均。

           轧钢厂穿水装置是由多个小冷却环组合而成的,当钢板在经过每一冷却环时,钢板将会与空气之间产生接触,并且在此过程中,钢板将会出现带水和附着物的情况,而如果水中含油,这一情况则会愈发严重。钢板带出的水在经重力作用下,会导致钢板表面出现不均匀分布 的问题,直接导致钢板表面出现鼓泡。 

       

      (2)冷却产生的冷却效果不佳。

           轧钢厂冷却水压力偏低,通常仅有0.4MPa左右,这一温度不足以将钢板表面的蒸汽膜击破, 并且也很难将钢板表面的二次氧化膜清除干净,导致钢材在进行再回火的过程中,还会出现新的氧化膜 ;水冷而导致的温降非常小,经过对其进行反复试验,整个穿水段所获得表面温降通常仅有30℃。

       

           穿水之后发生冷却的钢板在这一环节中,只有表面发生了冷却,而钢板在出水之后,其自身的表面温度还会迅速回升,并且钢板厚度越厚,返红温度也就会相应的更高,因此, 较厚规格的钢板发生起泡的情况也就会更加常见。

       

      应用改进轧钢工艺提升钢板表面耐腐蚀性 

       

           为了将钢板表面发生起泡问题的情况进行妥善的解决,通过多次试验,可根据以下途径,来解决此问题。 

       

       降低出钢温度 

           在钢坯出炉时,适当的降低出钢温度,能够有效地确保将开轧温度从1100℃下降到 1050℃,以此来缓解钢板腐蚀性的情况。

       

      降低二阶段轧制温度 

          钢坯在进入到精轧的前一个环节中,设置一台中轧预穿水系统,这样可以使二阶段轧制温度降低至900℃~950℃之间, 不仅能够有效的提高钢板性能,同时还能够有效地降低钢板上冷床的温度。

       

      调整控冷工艺

          通过对控冷过程中水压、流量、加速度等参数的调节及喷嘴设备、水质的改善,降低返红温度,提升钢板的耐腐蚀性。

       

      实施效果 

       

      表面温降得到加强 

            在控冷过程中,钢板的温降在原有的弱控冷工艺下,温降为30℃,通过调整控冷工艺后,钢板温降能够在80℃左右 ;在钢板进入冷床后,温度从原有的1000℃以上将会开始逐渐地下降, 直到温度处于950℃左右。

       

          在保证金相组织与国际标准严格符合的情况下,可以明显的减轻钢板表面上的氧化现象。

       

      表面质量得到改善 

       

           对于经过快速冷却之后的钢板进行金相组织检验,结果见图3,可以发现,钢板表层的氧化膜厚度由42um下降到16μm左右。在快速冷却工艺工作正常条件下,可以有效地解决钢板所存在的起泡的现象。由于表层氧化膜得到一定程度上的完整性,钢板的耐腐蚀性也得到了有效的提升。

      ①导致热轧钢板发生表面起泡的原因主要有上冷床温度偏高、冷却强度不够、冷却不均等。

       

      ②原弱冷却工艺无法为钢板提 供良好的温降、冷却均匀度等条件,所以导致钢板表层出现了氧 化膜过厚的情况,非常容易破裂,这一情况是热轧钢板表面起泡 以及容易锈蚀的一道关键因素。

       

      ③通过利用改进轧钢工艺,降低出钢温度、降低二阶段轧制温度、降低返红温度,使得钢板的冷 床温度调整为 1000℃以下,从而使钢板表面所具有的的耐腐蚀 性得到极大的加强。

                                                                                                                                                                               -------------文章来源:《科学技术》,作者:陈源昊

       

       

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