Si元素和热轧工艺参数对碳钢表面氧化铁皮组织和性能的影响.pdf

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1、分U类D号CTGI74.1_密级:____公^单位代码：11^-•1大等l^SHENYANGUNIVERSITYlg•土芽位论文i;m1:l‘i】—i场广i•.i:f需",剩til!.•I：tJTI丨'^.、.‘nasass••mS3na:!»TBIII2i！1I“ME..“：3ImI1!siliTfTras«saai^Vf•m

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5、成果，也不包含为获得沈阳大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：口关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：导师签名:日期：沈阳大学硕士学位论文论文题目：Si元素和热轧工艺参数对碳钢表面氧化铁皮组织和性能的影响作者：____

6、_____________________蒋晔指导教师：王建明教授单位：沈阳大学协助指导教师：孙彬副教授单位：沈阳大学李万鹏教授级高级工程师单位：沈阳铸锻工业有限公司论文答辩日期：2015年06月19日学位授予单位：沈阳大学AMaster’sThesisinMaterialsEngineeringTheInfluenceofSiliconandtheHotRollingProcessParametersontheMicrostructureandPropertiesofOxideScaleCandidate：Jiang

7、YeSupervisor：ProfessorWangJianmingSchoolofMechanicalEngineeringShenyangUniversityJune192015摘要本文研究了Si元素和热轧工艺参数对热轧钢板氧化铁皮组织和性能的影响。使用TGA（差热热重同步分析仪）初步了解和研究了两种实验钢在不同温度、相同氧化气氛的条件下的氧化动力学性能，获得了氧化动力学曲线和氧化激活能，分析了Si元素对热轧碳钢氧化能力的影响；通过管式加热炉加热实验模拟了在不同的加热温度和加热时间的情况下两种实验钢的氧化行为，研究

8、了Si元素对两种实验钢氧化铁皮组织的影响，分析了形成富硅层的最佳工艺；结合实验室研究理论成果，在生产现场进行工艺改进，经过若干次的现场试轧，成功解决了花斑褶皱、气泡和色差等问题。经过理论实验和实际生产得到以下结论：（1）通过氧化动力学分析发现，从300℃到1200℃，随着温度的升高，碳钢的氧化程度越剧烈，其中800℃为一个转折点，800℃以下氧化铁皮层均较薄，800℃以上氧化明显加剧，氧化铁皮层平均厚度大幅增大；另一方面，随着热轧钢中的Si元素含量的增加，碳钢的抗氧化性也有一定的提高。（2）利用管式加热炉对两种实验钢在

9、高温段（1100℃-1200℃）进行不同温度和不同保温时间的加热，结果发现在1100℃时虽然氧化铁皮组织与1150℃和1200℃时相似，均为FeO和先共析的Fe3O4，但是前者却没有观察到明显的富硅层；另外，在1150℃和1200℃时从5min到60min均形成了液相的富硅层，且有向氧化铁皮层扩散的迹象，保温时间较长的甚至已经破坏了氧化铁皮层。比较发现在1150℃时保温10min得到的氧化铁皮层和富硅层均较为完整和均匀。（3）结合现场生产，通过调整轧制工艺，能够达到消除花斑和褶皱等缺陷。降低钢坯出炉温度，至低于1150

10、℃；控制粗轧温度，减小精轧前待钢温度和时间；调节合理的除鳞工艺，从而消除了花斑和褶皱的缺陷，验证了优化工艺的可靠性和稳定性。关键词：氧化铁皮，Si元素，高温氧化，轧制工艺ITheInfluenceofSiliconandtheHotRollingProcessParametersontheMicrostructureandProp