氧化鐵皮

氧化鐵皮一般粘附在鋼板表面,分布於板面的局部和全部。 二次氧化鐵皮:熱軋鋼坯從加熱爐出來後,經高壓水除去一次鱗後,即表面氧化鐵皮脫落,進行粗軋。 這時的氧化鐵皮稱為三次氧化鐵皮,因為它是在除鱗之後。

簡介

氧化鐵皮的形成過程也是氧和鐵兩種元素的擴散過程,氧由表面向鐵的內部擴散,而鐵則向外部擴散。外層氧的濃度大,鐵的濃度小,生成鐵的高價氧化物;內層鐵的濃度大,而氧的濃度小,生成氧的低價氧化物。所以氧化鐵皮的結構是分層的。一般氧化鐵皮的層次有三層:最外一層為Fe2O3,約占整個氧化鐵皮厚度的10%,其性質是:細膩有光澤、鬆脆、易脫落;並且有阻止內部繼續劇烈氧化的作用;第二層是Fe2O3和FeO的混合體,通常寫成Fe3O4,約占全部厚度的50%;與金屬本體相連的第三層是FeO,約占氧化鐵皮厚度的40%,FeO的性質發粘,粘到鋼料上不易除掉。

特徵

氧化鐵皮一般粘附在鋼板表面,分布於板面的局部和全部。鐵皮有的疏鬆易脫落,有的壓入板面不易脫落。根據其外觀形狀不同有:紅鐵皮、線狀鐵皮、木紋狀鐵皮、流星狀鐵皮、紡錘狀鐵皮,拖曳狀鐵皮和散沙狀鐵皮等。

產生原因

(1) 板坯加熱制度不合理或加熱操作不良時產生一次鐵皮難以除盡,軋制時被壓人到鋼板表面上。

(2) 大立輥設定不合理,鐵皮未擠松,難以除掉。

(3) 由於高壓除鱗水管的水壓低,水咀堵塞,水咀角度不對及使用不當等原園,使鋼板上的鐵皮沒有除盡,軋制後被壓^引鋼板表面上。

(4) 氧化鐵皮在沸騰鋼中發生較多,在含矽較高的鋼中易產生紅鐵皮。

類別

冷軋板(卷)缺陷

定義與外觀 :帶鋼表面的氧化鐵皮在酸洗工序中沒有被完全洗淨;或由氧化鐵皮壓入留下的印點在冷軋過程中沒有完全消除,這種缺陷的外觀可為麻點、線痕或大面積的壓痕,可出現在帶鋼表面的任意部位。

成因:熱軋軋機前的高壓水噴嘴堵塞; 氧化鐵皮等未吹乾淨而被軋入; 熱軋高溫卷取料,在酸洗拉矯時破鱗不夠,酸洗不淨。

消除對策 :保證熱軋機的除鱗高壓水裝置工作正常; 熱軋機架上面要清理乾淨,防止氧化鐵皮落在帶鋼表面再軋入; 對高溫卷取料,在酸洗時加強破鱗,提高清除能力。

鑑別 :由其外觀及金相檢測等手段進行判別。

可能誤判 :有時會與劃傷或酸洗麻點等相混淆。

分類

氧化鐵皮可分為一次氧化鐵皮、二次氧化鐵皮、三次氧化鐵皮和紅色氧化鐵皮。
一次氧化鐵皮:
鋼在熱軋前,往往要在1100~1300℃加熱和保溫。在此溫度下,鋼表面於高溫爐氣接觸發生氧化反應,生成1~3mm厚的一次鱗以及由粗軋側壓不充分、除鱗不徹底所致。該一次鱗也稱為一次氧化鐵皮。一次鱗的內部存在有較大的空穴,一次氧化鐵皮為灰黑色鱗層,呈片狀覆蓋在鋼板表面。鱗層主要成分由磁鐵礦(Fe3O4)組成。
二次氧化鐵皮:
熱軋鋼坯從加熱爐出來後,經高壓水除去一次鱗後,即表面氧化鐵皮脫落,進行粗軋。在短時間的粗軋過程中鋼坯表面與水和空氣接觸,鋼坯表面產生了二次鱗,也稱為一次氧化鐵皮。二次鱗受水平軋制的影響厚度較薄,鋼坯與鱗的界面應力小,所以剝離性差。如果噴射高壓水不能完全除去二次鱗,鱗殘留在鋼板表面的情況下進行精軋,產品表面就會出現缺陷。二次氧化鐵皮為紅色鱗層,呈明顯的長條、壓入狀,沿軋制方向帶狀分布,鱗層主要成分由方鐵礦(FeO)、赤鐵礦 (Fe2O3)等微粒組成。
三次氧化鐵皮:
熱軋精軋過程中,帶鋼進入每架軋機時都將產生表面氧化鐵皮層。軋制後通過最終的除鱗或在每架軋機之間時還將再次產生氧化鐵皮。因此,軋輥作用下的帶鋼表麵條件將取決於進入各架軋機前形成的氧化鐵皮的數量和特性。這時的氧化鐵皮稱為三次氧化鐵皮,因為它是在除鱗之後。進入精軋機之前形成的。
三次氧化鐵皮缺陷肉眼可見:
黑褐色、小舟狀。相對密集、細小、散沙狀地分布在缺陷帶鋼表面,細摸有手感,酸洗後在帶鋼表面缺陷處留下深淺不一的針孔狀小麻坑,它們在正常熱軋帶鋼的表面上是看不見的。在低倍金相顯微鏡下,缺陷帶鋼和正常帶鋼表面的觀察結果如圖3-4和圖3-5所示:
紅色氧化鐵皮:
紅色氧化鐵皮僅發生在高矽含量等特定的鋼種上,主要由於在鋼坯加熱過程中,表面氧化物與基體金屬強烈嚙合所致。無明顯深度,呈不規則片狀。
紅色氧化鐵皮分兩種:
一種在板寬方向非均勻分布,主要分布在中間,偏向操作側,紅色與蘭色處有明顯水印,在鋼板長度方向上也不均勻,個別部位稍輕些。這種紅色氧化鐵皮較厚,矯直時可崩起,可用高壓風吹去,殘餘紅色很易擦下色,此紅色氧化鐵皮稱紅銹較貼切。
另一種紅色氧化鐵皮沿板寬分布比較均勻,一般靠邊部100mm內稍重些,卷外部比內部重些。這種紅色氧化鐵皮較薄,不易擦下色,鋼板越厚紅色越重。這種紅色氧化鐵皮其他一些鋼種也存在,具有一定的普遍性。

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