[發明專利]一種通過改善氧化鐵皮性能以提升鋼材表面質量的方法

有效

• 申請號: 202011368276.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112474833B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 高欣;王軍
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市鑫龍特鋼有限公司
• 主分類號: B21B45/00
• 分類號: B21B45/00;C23C24/06;C22C21/00;B22F9/02;C22C14/00;C22C32/00;B22F9/04
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 汪綱

本發明公開了一種通過改善氧化鐵皮性能以提升鋼材表面質量的方法，涉及鋼材加工技術領域，具體工藝如下：1）加工制備合金粉末A；2）加工制備合金粉末B；3）將合金粉末A噴灑在開坯后的鋼錠表面，放入加熱爐中進行熱處理，冷卻出爐后進行粗軋；4）將粗軋后的鋼錠通過水箱穿水降低終軋前溫度，確保終軋溫度控制在820?840℃，將制備的合金粉末B均勻的噴灑在粗軋后的鋼錠表面，經終軋以及冷卻處理后即可。本發明通過縮小三層氧化鐵皮結構的塑性差異，使得三層氧化鐵皮可以與鋼材基體一起發生塑性變形而不會出現破裂的現象，從而可以使熱軋加工過程中鋼材表面氧化鐵皮易破裂和脫落的現象得到改善，有助于實現鋼材表面質量的顯著提升。

技術領域

本發明屬于鋼材加工技術領域，具體涉及一種通過改善氧化鐵皮性能以提升鋼材表面質量的方法。

背景技術

鋼鐵材料的熱軋溫度范圍是800-1250℃，由于鋼鐵材料生產還不能在全真空條件下進行，生產現場充滿了氧化性氣氛，所以熱軋溫度范圍內鋼鐵材料的表面氧化鐵皮生長速率特別快，所以無論是型材，棒材還是板材在它們熱軋成型的過程中表面都會被氧化鐵皮所覆蓋。雖然在軋制過程中有高壓水將熱軋鋼材表面氧化鐵皮除去，然而由于除鱗之后鋼板的溫度依舊很高所以鋼材表面極易生成新的氧化鐵皮。在軋制過程中氧化鐵皮和基體之間存在的性能差異，軋制工藝不合理就會造成氧化鐵皮破裂破壞了鋼材的表面質量。

根據熱軋現場生產設備和生產工藝，將氧化鐵皮的生長過程分為以下三個階段。一是在加熱爐中生長的氧化鐵皮被稱為一次氧化鐵皮，這一階段的氧化鐵皮厚度可以達到幾毫米；二是在粗軋階段生成的氧化鐵皮被稱為二次氧化鐵皮，這一階段的氧化鐵皮厚度可以達到幾百微米；三是在終軋和冷卻過程生成的氧化鐵皮被稱為三次氧化鐵皮，這一階段的氧化鐵皮厚度在100微米以下。根據目前的研究結果可以確定鋼鐵材料的表面氧化鐵皮呈現分層結構且主要分為三層，這三層分別是靠近基體氧化層為FeO，中間層為Fe₃O₄和最外側的氧化層為Fe₂O₃。分層結構的出現主要是由于鐵離子和氧離子在高溫狀態時的相互擴散導致的。一直以來各國學者普遍認同的是熱軋碳鋼的氧化鐵皮是由90-94％FeO，5-8％Fe₃O₄和低于2％Fe₂O₃組成的，通過對三種氧化物含量的對比可以發現鐵離子在FeO中的擴散速度比在Fe₃O₄中的擴散速度快，而氧離子在Fe₂O₃層中的擴散速度非常的緩慢，這就使得氧化鐵皮的各層結構擁有不同的微觀形貌和性能。

在熱軋過程中，氧化鐵皮介于鋼坯和軋輥之間，軋制工藝不合理將導致氧化鐵皮從鋼板表面脫落或是被壓入鋼板基體，產生麻點、凹坑和壓氧等缺陷，從而破壞鋼材產品的表面質量。因此提高鋼板的表面質量目前亟待解決的研究熱點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的，室溫條件下氧化鐵皮承受變形應力的能力較差，在壓縮變形時易發生破碎從而破壞鋼材表面質量的技術問題，提供了一種通過改善氧化鐵皮性能以提升鋼材表面質量的方法，旨在通過提高氧化鐵皮承受變形應力的能力，使得氧化鐵皮在壓縮變形時不易破碎，從而實現鋼材表面質量的提升。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種通過改善氧化鐵皮性能以提升鋼材表面質量的方法，具體工藝方法如下：