高碳钢盘条氧化皮的组织与机械剥壳性能研究

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1、摘要研究生：戚正儒导师：朱鸣芳东南大学钢线材的表面氧化皮会导致盘条在拉丝过程q，B现表面裂纹，甚至引起拉丝断裂，氧化皮的存在也会导致拉丝表面的损伤和加剧模具的磨损，因此在盘条拉丝生产前必须先去除其表面氧化皮，才能进行后续的拉丝等生产工序。本文首先对热轧高碳钢盘条表面氧化皮的组缪一形貌进行了分析，通过SEM观察发现，氧化皮在筇温

2、_可分为四层。j{据KRD和Fe--O精，0分折，氧化皮从外至内的三罢掺Fel．o，re304和F0203顺序捧列；氧化皮与钢基体界面处的析出层为Fe30(层，Fel．p层中有

3、大量Fe304颗粒析出。我们对高碳盘条进行等温试验，研究了等温温度、等温时间、冷却速度和表面租糙度等参数对氧化皮形貌和组织的影响。结果表明，随着等温温度升高、等温时间延长和冷却速度的降低，氧化皮厚度逐渐增加，Fe，．yO／Fe，04厚度比随氧化皮厚度增加也逐渐增大，Fej加层中析出Fe304颗粒逐渐增多，氧化皮与钢基体界面之间形成析出层，并逐渐增厚。进而通过机械剥壳试验和划痕试验考察了氧化皮的机械剥壳性能。结果表明，950℃等温2min，空冷冷却至常温后盘条氧化皮机械剥壳性能晟好。此外。氧化皮厚度和盘

4、条表面租糙度与机械剥壳性能关系紧密，氧化皮越厚．盘条表面的光洁度越高，机械剥壳性麓越好。。但当厚度在27‘Jm以上，机械剥壳率基本不变。在上述试验研究基础上对高碳钢盘条实际生产工艺进行了改进试验。结果表明，工艺参数优化后，氧化皮机械剥壳性能得到了较大提高。关键词：高碳钢盘条；氧化皮：等温温度；等温时问；冷却速度：机械剥壳性能AbstractByQlZheng-mSupervisedbyProfessorZHUMing-fangOxidescaleonthesurfaceofwirerodsmaycau

5、sesurfacec眦-蹲andfhlcn

6、reinthewire,-&awingprocess．Itisalsoharmfultothedrawbenchmould．Therefore．t．-’oxidescalemustberemovedbeforewire-drawing．Inthisthesis，firstly,weanalyzedmicrostructureandmorphologyoftheoxidescaleofhiighcarbonsteclwire．SEMwasusedtoobser

7、vetheoxidescalethatiSfoundtocof’istoffourlayersOOthenormaltemperature．Them：，A。Jldcompositiof，ofdifferentlayersW‘，analyzedbyX-mydiH酬oILEDXandFc旬phasediagram，FourlayersofoxidescalearcthethinsurfaceFe203layer,theintermediateFe304layer,theinnerFet-yOlayeran

8、dtheFe304seam,respectively．11IcFe304seanlisformed越theFej-√旺{’eiateffaceduetOtheprecipitationofproeatactoidFe304particlesintheFevyOlayer．An缸对d辩nnaIexperimemofoxidescaleofhilghcarbonsteelwirewascarriedouttostudytheeffectofvariousparameters，suchasisotherma

9、ltemperature，holdingtime,coolingrateandsmfacerough／lessonthemorphologyandstnicguraofoxideScale．11wresultsshowthatthethicknessofoxidescaleandratioofFet．yOandFe304layeriilcreasewiththeiItcre曲lseofisothenn—temperature,holdingtimeandthedecreaseofcoolingrate

10、．Besides，theamountofprecipitatkmofpmeatectoidFe304particlesintheFevyOlayerisincreasedandtheFe3lo·se蛐fonuedattheFet．棚t--Feh噍研触becomesthicker．佻mechanicaldescalabilityofhighcarborlwirerodsisevaluatedbymechanicaldescaImgandnickexperi