[發(fā)明專利]測定熱軋氧化鐵皮及其中氧化物相面密度的方法和用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610147265.X
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN101201309A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 王銀軍;董漢君;周桂海
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00;G01N5/04
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張勁風

技術領域：

本發(fā)明涉及一種測定熱軋氧化鐵皮面密度的方法和用途，具體地說，是用于測定帶鋼、盤條等熱軋鋼鐵產品單位面積的表面所含氧化鐵皮的質量數(shù)，即面密度，而且根據(jù)面密度數(shù)值和已知體積密度還可以計算較大面積范圍內氧化鐵皮平均厚度。

背景技術：

熱軋鋼鐵產品如帶鋼，其表面在生產過程中會生成軋制狀態(tài)的氧化鐵皮，這種氧化鐵皮的生長機理不同于自然狀態(tài)生長的氧化鐵皮。一般，自然狀態(tài)生長的氧化鐵皮孔隙率很高，氧原子擴散充分，生長快，皮層厚；熱軋狀態(tài)的氧化鐵皮，由于高溫時，其韌塑性好，經軋制后，皮層薄而致密，外界的氧原子擴散困難。

通過專利及其他文獻檢索，還沒有涉及有關測定熱軋氧化鐵皮面密度的內容，一些文獻對熱軋帶鋼表面氧化鐵皮的厚度進行描述，其測定氧化鐵皮厚度的方法一般是使用光學顯微鏡或掃描電鏡，這就涉及氧化鐵皮制樣問題，由于制樣造成的測量誤差有時很大，如何進行數(shù)據(jù)的比對，這尚有爭議。另外，厚度的測量僅是針對有限數(shù)量的點，其范圍很小，由于熱軋條件下的氧化鐵皮與鋼基體界面比較粗糙，一般Ra?1.3～2.5，且不均勻，因此，熱軋氧化鐵皮的厚度測量值代表性較差，只能算是半定量測量，而測定熱軋氧化鐵皮面密度，才是在較大面積范圍內更準確地表征鋼鐵產品表面氧化鐵皮含量的方法。

《鋼鐵》第38卷第9期介紹：奧鋼聯(lián)林茨鋼廠采用比重計方法確定酸洗時間，耗時長，而且酸洗時間不到20s時難以準確確定，該法也無法提供任何有關電化學反應的信息。基于氧化材料電位測量的酸洗終點判定方法，結果準確，重現(xiàn)性好，有助于了解酸洗過程中發(fā)生的電化學反應。但該方法需要相應的電位儀，而且，如果氧化鐵皮酸洗不均勻，仍然存在酸洗終點難判斷的問題。

測定鋼鐵產品表面鍍層金屬的單位表面質量(面密度)的實驗方法已廣泛應用，如GB/T?1839-2003鋼鐵產品鍍鋅層質量試驗方法，該標準規(guī)定了鋼鐵產品單位面積上鍍鋅層質量試驗方法的原理、試驗溶液、試樣、步驟、結果計算等，這對本發(fā)明有一定的參考價值。但該方法測定的是鋼鐵產品表面異類金屬鍍鋅層的質量，其溶解終點比較容易控制。而氧化鐵皮是鋼鐵產品表面同類金屬的復雜氧化物，酸洗終點較難判斷。此外，測定熱軋氧化鐵皮面密度主要還存在以下問題：

1、有關熱軋氧化鐵皮定量分析的參考文獻很少，對中國、美國、日本、英國、德國、法國、瑞士七國專利數(shù)據(jù)庫和歐洲、世界兩組織專利數(shù)據(jù)庫及維普期刊數(shù)據(jù)庫發(fā)表文獻檢索，也沒有發(fā)現(xiàn)有關測定熱軋氧化鐵皮面密度方法的文獻介紹。

2、酸洗法是去除氧化鐵皮的有效方法，鋼基體與表面氧化鐵皮中都含有鐵元素，如何準確判斷酸洗終點是關鍵。基于氧化材料電位測量的酸洗終點判定方法需要相應的電位儀，而且，如果氧化鐵皮酸洗不均勻，仍然存在酸洗終點難判斷的問題。

3、熱軋氧化鐵皮在快速冷卻和緩慢冷卻條件下，其微觀結構、物相組成、性能差別很大，特別是緩慢冷卻條件下的氧化鐵皮，其粘附性好，一定條件下，酸洗不均勻，準確判斷酸洗終點困難。酸洗溫度太高、太低，氧化鐵皮酸洗反應速度太快、太慢，也無法準確判斷酸洗終點，這需要優(yōu)選恰當?shù)乃嵯礈囟取?/p>

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是：為熱軋、酸洗工藝的科研、生產提供了一套完整的測定氧化鐵皮面密度的方法，而且根據(jù)面密度數(shù)值和已知體積密度還可以計算較大面積范圍內氧化鐵皮平均厚度。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)：測定熱軋氧化鐵皮及其中氧化物相面密度的方法，包括以下步驟：

取樣：熱軋板快速冷卻后，用線切割方式取小的試樣；

酸洗：酸洗液為160～200g/L濃度的HCL，酸洗溫度為30～40℃，當氧化鐵皮以片層狀剝離方式快速溶解，層狀剝離、洗凈時為酸洗終點，停止酸洗；

稱量及計算：用稱重法，測定試樣酸洗前后的質量，質量差即為所溶解的氧化鐵皮的質量數(shù)值，根據(jù)表面待測定的熱軋氧化鐵皮面積，計算氧化鐵皮的面密度數(shù)值。