發(fā)布時(shí)間：2021-02-20 10:22

　　采用掃描電鏡（SEM）和X射線衍射儀（XRD）等研究了卷取溫度對1.5%Si無取向硅鋼氧化皮的形貌及組成的影響。結(jié)果表明,在650～700℃,氧化皮均由Fe₂O₃、Fe₃O₄和Fe組成。隨卷取溫度降低,Fe₂O₃含量減少,氧化皮厚度逐漸降低,同時(shí)氧化層與基體間的富Si層也逐漸變薄,表面形貌由島狀分布晶須變?yōu)閳F(tuán)簇狀螺旋柱晶組織。當(dāng)卷取溫度繼續(xù)降低至600℃時(shí),氧化皮主要由Fe₂O₃組成,氧化層及富Si層均很薄,表面疏松多孔,且在內(nèi)應(yīng)力作用下發(fā)生褶皺鼓泡甚至破裂脫落,有利于酸洗除磷。工業(yè)生產(chǎn)中通過降溫卷取調(diào)試,使硅鋼熱卷的酸洗效果和效率顯著提高。 

【文章來源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

熱軋及卷取過程模擬實(shí)驗(yàn)

圖2為不同卷取溫度下的1.5%Si硅鋼表面氧化皮截面形貌。在700、680、650和600 ℃卷取溫度下,氧化層厚度分別為10～13 μm,7～10 μm,5～6 μm和3～4 μm。從圖2中可看出,隨著卷取溫度升高,氧化速度提高,氧化層越來越厚。當(dāng)溫度高于650 ℃時(shí),氧化層的生長速度明顯加快,700 ℃時(shí)氧化皮增厚明顯但厚度不均勻,氧化層與鋼基體之間的界面也變得不光滑平直。在650～700 ℃范圍內(nèi),在氧化層內(nèi)部或基體-氧化層界面處出現(xiàn)了不同程度的孔洞,這主要是由于較高溫度下氧化反應(yīng)劇烈,大量鐵離子向外擴(kuò)散使氧化層內(nèi)出現(xiàn)鐵空位,空位聚集發(fā)展成為微孔[6]。圖3為不同卷取溫度下1.5%Si硅鋼氧化皮的XRD圖譜。在650～700 ℃下,氧化層均由Fe2O3、Fe3O4和少量的Fe組成,只是不同條件下含量占比有所不同。對比不同溫度下的XRD圖譜可看出,600 ℃下Fe3O4的特征峰很小、不明顯,而Fe2O3衍射峰明顯,表明氧化皮中主要是由Fe2O3組成,Fe3O4含量很少。從以上分析可得出,在不同卷取溫度下,氧化皮的厚度及結(jié)構(gòu)組成會有所變化。

圖3為不同卷取溫度下1.5%Si硅鋼氧化皮的XRD圖譜。在650～700 ℃下,氧化層均由Fe2O3、Fe3O4和少量的Fe組成,只是不同條件下含量占比有所不同。對比不同溫度下的XRD圖譜可看出,600 ℃下Fe3O4的特征峰很小、不明顯,而Fe2O3衍射峰明顯,表明氧化皮中主要是由Fe2O3組成,Fe3O4含量很少。從以上分析可得出,在不同卷取溫度下,氧化皮的厚度及結(jié)構(gòu)組成會有所變化。圖4為700 ℃和600 ℃模擬卷取溫度下氧化皮的截面形貌及線掃描分析圖。從帶鋼基體到氧化層,Fe含量逐漸降低,O含量逐漸升高,在基體和氧化層界面處有Si元素的富集,形成了富Si氧化層。而且隨卷取溫度升高,在氧化皮逐漸增厚的同時(shí),富Si層也越來越厚,由600 ℃下的2 μm厚增加至700 ℃下的5.5 μm厚,這是因?yàn)樵谀M卷取及后續(xù)冷卻過程中,帶鋼會繼續(xù)發(fā)生氧化,Fe由基體向氧化層擴(kuò)散形成鐵的氧化物,使氧化皮繼續(xù)增厚,同時(shí)Si也向外擴(kuò)散,由于高溫下Si的還原性比Fe強(qiáng),Si會通過置換反應(yīng)與氧化層中靠近基體的FeO反應(yīng)生成SiO2和Fe,增加了富Si層的厚度,且溫度越高,元素的擴(kuò)散速率越快,氧化層及富Si層的厚度也越厚。另外,富Si層中還存在Al、Mn等親氧性合金元素形成的氧化物,會增加酸洗難度,影響酸洗效率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]熱處理工藝對510L熱軋鋼氧化皮結(jié)構(gòu)和腐蝕性能的影響[D]. 周偉.南昌航空大學(xué) 2010



本文編號：3042628