氧化鐵皮是在連鑄和軋制工序中鑄坯表面所生成的鐵氧化物層。氧化鐵皮的生成不僅會造成鋼鐵料損耗和設(shè)備維護(hù)難度增加,同時還會導(dǎo)致包括鐵皮坑、紅銹、鐵皮壓入、酸洗殘留等表面缺陷。而連鑄坯的“熱脆裂紋”是因Cu等殘余元素在氧化鐵皮層／金屬基體界面富集并向晶界進(jìn)一步滲透所生成的表面網(wǎng)狀裂紋所至。因此,開展連鑄坯表面氧化鐵皮生成特性的深入研究,對于實(shí)現(xiàn)連鑄坯表面氧化鐵皮減量化和鑄坯表面質(zhì)量提高具有重要理論和實(shí)際意義。 本文采用高溫實(shí)驗(yàn)方法并結(jié)合金相顯微鏡,掃描電鏡和能譜分析等檢測手段,對兩種含銅鋼及鐵素體不銹鋼連鑄坯氧化鐵皮表觀形貌、微觀結(jié)構(gòu)及物相組成進(jìn)行了研究,考察了不同鑄坯表面溫度和連續(xù)冷卻條件下鑄坯表面溫度、環(huán)境氧勢以及合金元素對連鑄坯氧化鐵皮生成特性的影響,研究了氧化鐵皮生成對鋼中Cu富集行為的影響。 研究結(jié)果表明,鑄坯表面溫度對氧化鐵皮生成速率影響顯著,本實(shí)驗(yàn)條件下20CrMnTi、45號鋼以及TTS443M連鑄坯的氧化活化能分別為226.5kJ/mol、221.0kJ/mol以及412.2kJ/mol。 TTS443M鋼連鑄坯所生成氧化鐵皮厚度遠(yuǎn)小于20CrMnTi和45號鑄坯的氧化鐵皮...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 連鑄工藝
    1.3 研究背景
    1.4 連鑄過程鑄還表面氧化鐵皮形成特點(diǎn)
    1.5 研究目的及意義
    1.6 研究內(nèi)容
第2章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 氧化鐵皮生成原理
    2.2 金屬氧化的基本理論
    2.3 金屬高溫氧化熱力學(xué)及動力學(xué)
        2.3.1 金屬高溫氧化熱力學(xué)
        2.3.2 金屬高溫氧化動力學(xué)
    2.4 合金元素對鑄坯氧化鐵皮形成的影響
    2.5 殘余元素Cu等的富集行為的研究
        2.5.1 殘余元素的富集行為
        2.5.2 殘余元素在氧化鐵皮層的富集對鋼表面質(zhì)量影響的研究
        2.5.3 殘余元素在連鑄坯氧化鐵皮層中的咬合機(jī)制
    2.6 國內(nèi)外關(guān)于氧化鐵皮的研究現(xiàn)狀
        2.6.1 碳素鋼氧化鐵皮生成規(guī)律的研究
        2.6.2 合金鋼氧化鐵皮生成規(guī)律的研究
    2.7 本章小結(jié)
第3章 連鑄二冷區(qū)不同鑄坯表面溫度條件下氧化鐵皮生成特性的高溫實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和目的
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)用連鑄坯
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.3 高溫氧化用連鑄坯試樣的準(zhǔn)備
    3.4 連鑄二冷區(qū)溫度條件下鑄坯表面氧化鐵皮生成實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)溫度
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)氣氛
        3.4.3 氧化時間
        3.4.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.5 連鑄坯氧化試樣的檢測分析
        3.5.1 檢測試樣的制備
        3.5.2 氧化鐵皮形貌及微觀結(jié)構(gòu)
    3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.6.1 不同鋼種鑄坯氧化鐵皮生成動力學(xué)研究
        3.6.2 連鑄二冷區(qū)條件下典型鋼種鑄坯表面氧化鐵皮表觀形貌、微觀結(jié)構(gòu)及物相組成的研究
    3.7 本章小結(jié)
第4章 連續(xù)冷卻條件下連鑄坯表面氧化鐵皮生成特性及其對殘余元素Cu富集行為的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)用鑄坯
    4.2 連續(xù)冷卻條件下連鑄坯氧化鐵皮生成實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)溫度
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)氣氛
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 氧化試樣的檢測分析
        4.3.1 檢測試樣的制備
        4.3.2 氧化鐵皮檢測
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 56%H₂O-9%O₂-N₂氣氛+空氣中連續(xù)冷卻氧化條件下連鑄坯氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)及其與基體結(jié)合狀態(tài)
        4.4.2 56%H₂O-9%O₂-N₂氣氛+空氣中連續(xù)冷卻氧化條件下連鑄坯氧化鐵皮層物相組成
        4.4.3 56%H₂O-9%O₂-N₂氣氛+空氣中連續(xù)冷卻氧化條件下連鑄坯氧化鐵皮生成對Cu富集影響
        4.4.4 100%H₂O氣氛+空氣中連續(xù)冷卻氧化條件下連鑄坯氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)及其與基體結(jié)合狀態(tài)
        4.4.5 100%H₂O氣氛+空氣連續(xù)冷卻條件下連鑄坯氧化鐵皮層物相組成
        4.4.6 100%H₂O氣氛+空氣連續(xù)冷卻條件下連鑄坯氧化鐵皮形成對Cu富集的影響
        4.4.7 現(xiàn)場連鑄條件下高銅海洋鋼連鑄坯氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)及鑄坯中Cu的富集行為
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3912098