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本文圍繞鐵皮、氧化、酸洗、帶鋼、軋制、表面、溫度、厚度、黑皮、結構等有關詞展開編寫的關于熱軋帶鋼表面氧化鐵皮的成因與控制的鐵皮氧化酸洗相關文章，僅供大家了解學習。

1導言

新余鋼鐵集團有限公司1580 mm熱連軋生產線投產以來，開發了冷軋基材鋼、汽車結構鋼、集裝箱鋼等產品。冷軋基產品在使用過程中，用戶提出了表面氧化皮厚、酸洗困難、酸洗速度慢、生產效率低等問題。汽車鋼和集裝箱鋼的用戶提出了帶鋼表面紅銹的問題。針對這些問題，我們研究了帶鋼表面氧化鐵皮形成的原因及控制措施。

帶鋼表面氧化皮形成的原因

根據Fe-o平衡相圖，當溫度為570-1371℃時，Eugenite Fe3O4中的固溶體處于穩定狀態。當溫度低于570℃時，共晶反應生成α-fe-fe3o4混合物。鋼坯加熱熱軋過程中，表面與爐內氧化性氣氛或空氣接觸，Fe容易與o氧化，由于溫度高，時間長，這一過程產生的氧化皮稱為*二次氧化皮，比較厚。精軋后，溫度通常在800 ~ 900℃以上。熱軋結束后，在570℃之前，帶鋼與空氣接觸，表面形成*層貝氏體。因為時間短，FeO的混合物，氧含量充足時，Fe與氧反應生成Fe =2FeO3Fe +2O。

3帶鋼表面氧化皮的成分及酸洗性能

3帶鋼表面的氧化皮通常是由內向外按照FeO和Fe的順序排列的氧化鐵皮層。由FeO、Fe等結構形式組成的氧化鐵皮，外層是薄薄的Fe。發現FeO結構疏松，內部有大的孔洞。在酸洗過程中，酸液容易滲透到FeO結構中，容易被還原分解，即容易被酸洗清洗干凈。與FeO相比，Fe結構相對致密，但也有許多陷窩和孔隙。Fe的結構比較緊密，雖然其厚度較薄，但酸溶液不易滲入內部，也不易被酸還原分解。控制熱軋帶鋼氧化鐵皮的厚度、結構和密度是減少酸洗用酸量、提高酸洗效率的重要途徑。對于大梁鋼等汽車結構鋼板，為了減少酸洗對環境的污染，希望可以不酸洗直接使用。日本等國開發了不經過酸洗，用鐵鱗進行深加工的“黑皮”。鋼鐵表面的外層氧化鐵皮主要由Fe組成，塑性高，厚度薄，與基體結合力緊密。在深加工過程中，鐵鱗可以隨基體變形而不剝落，因此不需要酸洗去除鐵鱗。拋丸機器

4氧化鐵皮的控制措施

4.1加強除磷控制，徹底清除主次水垢。

*二次氧化鐵皮的形成與加熱時間、空燃比、爐溫等因素有關。當加熱時間短、空燃比低、出鋼溫度低時，水垢相對較薄。因此，在滿足工藝條件的情況下，加熱時間要短，空燃比要低，出鋼溫度盡量控制在下限。粗軋和精軋時，必須嚴格保證高壓除鱗水的壓力，調整噴嘴角度，保持恒定的噴水延遲時間，防止噴嘴堵塞，以達到滿意的除鱗效果。

4.2降低終軋或卷取溫度，提高卷取張力，減少Fe的形成，改善冷軋基材的酸洗性能。

帶鋼酸洗性能取決于表面氧化皮的厚度和織構類型。厚度過厚、酸洗反應時間長、酸洗速度多的氧化鐵皮結構致密，酸液不易浸入內部，酸洗困難，酸洗速度慢；FeO結構較多的氧化鐵皮結構疏松，內部孔洞較大，酸溶液容易浸泡和酸洗。終軋溫度和卷取溫度較高時，層流冷卻時會形成較厚的FeO，酸洗困難。當終軋或卷取溫度降低時，帶鋼表面形成的氧化皮較薄，易于酸洗。生產SPHC冷軋基料時，采用前層流冷卻，卷取溫度為550℃時，酸洗時間為110s；；采用后級層流冷卻，在卷取溫度為640℃，酸洗時間為195℃時，可以適當提高卷取張力，提高鋼卷各層的緊密度，這樣可以防止空氣進入鋼卷，帶鋼表面沒有氧氣，FeO不會增厚，有利于酸洗。

4.3降低軋輥粗糙度，防止氧化皮粘結，提高冷軋基材的酸洗性能。

當精軋輥表面粗糙度較低時，帶鋼表面粗糙度也較低。粗糙的界面提高了氧化皮與帶鋼基體之間的第32層附著力，導致氧化皮剝離性能差。當輥面局部粗糙嚴重時，帶鋼表面也局部粗糙，呈月牙狀，使細小的氧化皮顆粒或切屑壓入粗糙表面，導致酸洗后細小氧化皮不易脫落，帶鋼表面出現灰色。因此，需要提高精軋輥的光潔度，尤其是F1和F2的光潔度。

4.4控制加熱溫度，防止鐵橄欖石。

如果鋼中的w(Si)高，容易在表面形成2FeOSiO。當溫度高于1200℃時，鐵橄欖石(2FeOSiO的熔點為1170)會熔化，與基體Fe結合緊密，熱軋脫磷時不易脫落，導致表面缺陷、粗糙度或麻點增加，并形成紅色氧化皮。因此，當生產w(Si)超過0的鋼時。27%，如中低檔電工鋼，加熱溫度應控制在1200℃以下。

4.5嚴格控制軋制工藝，獲得無酸洗“黑皮鋼”

當氧化皮中Fe203含量高時，帶鋼表面呈現紅色；當表面沒有Fe2o3而是Fe3o4時，帶材表面呈現黑色。Fe2o3不僅脆性大，而且不易酸洗，應避免帶鋼表面出現紅鱗。薄Fe3o4具有較高的可塑性，與基體結合緊密。在深加工的過程中，氧化皮可以和基體一起變形，所以不需要酸洗去氧化皮，就是不酸洗的“黑皮鋼”。除了鋼中w(Si)高容易產生紅鱗外，具體的軋制工藝也容易產生紅鱗。鋼板表面發紅程度與軋前氧化皮厚度和軋制溫度密切相關。軋制溫度為900℃時，氧化皮厚度變大，紅色變重。當軋制溫度在900℃以下，軋制前氧化皮厚度在20℃以上時，氧化皮會變紅。軋制溫度為1000℃時，刻度不會變紅。發現氧化皮的*部分在熱軋時會開裂，變成粉末狀的FeO，在空氣中冷卻時會氧化成Fe，使帶鋼呈現紅色。軋制前氧化皮越厚，紅色越強，因為軋制時產生的氧化皮粉末量與氧化皮厚度成正比。此外，發現當溫度超過900℃時，隨著軋制溫度的升高，氧化鐵粉的量減少，生成的紅色也減少。溫度越高，FeO的屈服強度越低。在高溫軋制的情況下，氧化皮容易變形，很難碎成粉末。當水垢大面積不易氧化成Fe 000時，FeO隨基體*變形，即使水垢變厚，不變紅。就是這個原因。軋制溫度越低，軋制時氧化皮越容易粉化，粉化越多。因此，在900℃以下軋制時，當氧化皮厚度大于20時，就會產生紅色氧化皮。通過控制氧化皮的厚度和軋制溫度，可以控制氧化皮的顏色。當需要生產免酸洗“黑皮鋼”時，在卷取時應制定相應的促進貝氏體共析反應的工藝，即高溫精軋和低溫卷取。新鋼在510L鋼上進行了黑皮鋼工藝試驗。*首先，化學成分w(Si)需要降低；然后確定軋制工藝，終軋溫度920，卷取溫度550。試驗產品性能合格，帶鋼表面呈黑色，冷彎試驗表面無氧化皮脫落。拋丸機器

5結論

1)帶鋼表面的氧化皮是在高溫加熱和軋制過程中形成的，不同條件下形成的氧化鐵皮結構中FeO和Fe的含量也不同。

2)表面較薄的FeO基氧化皮容易被酸洗，但很難形成較厚的Fe基氧化皮進行酸洗。形成薄鐵基氧化皮可用作免酸洗的“黑皮鋼”。

3)通過調整化學成分、合理的脫磷工藝和軋制工藝，可以控制氧化皮的厚度、結構和顏色。

參考數據

常用煉鋼圖表數據手冊[M]。北京:冶金工業出版社，2010。熱軋帶鋼氧化鐵皮的成因及對策[J].軋鋼，2007，24(3):56 20 mnsi氧化鐵皮成分和結構的研究。SPHC熱帶氧化鐵皮酸洗困難的原因分析及對策[J].軋鋼，2006，23 (4): 51

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