帘线钢表面氧化优化工艺及控制机理研究

采用OM和SEN分析方法研究了帘线钢空气气氛下连续氧化行为以及高线精轧、吐丝温度对热轧盘条表面氧化铁皮厚度和相组成的影响，同时采用热模拟方法分析了FeO层发生先共析、共析转变生成Fe3O4的条件。实验结果表明，945℃是帘线钢快速氧化起点温度，随着温度升高，氧化速率急剧增加；而当温度降低到700℃时，氧化过程极其缓慢。控制700～945℃范围内的冷速是控制氧化铁皮厚度及相组成的关键工艺。高线生产控制精轧和吐丝温度在900～940℃，氧化铁皮厚度7～20μm，FeO质量分数为65％～80％，具有最佳除鳞性能。热模拟分析表明，400～500℃是FeO层发生共析转变的“鼻尖”温度，孕育期最短。提高400～500℃区间冷速可抑制FeO层发生共析转变，使机械除鳞率提高3％左右。

三层月壤模型的多通道微波辐射模拟与月壤厚度的反演

由月球表面数字高程试验性地构造了整个月球表面月壤厚度的分布．根据Clementine探月卫星的紫外-可见光光学数据,计算了整个月球表面月壤中FeO+TiO_2含量分布,给出了整个月球表面月壤介电常数分布．由月球表层温度的观测结果以及月壤的导热特性,给出了月尘层与月壤层温度随纬度分布的经验公式．在这些条件的基础上,建立了月尘、月壤、月岩三层微波热辐射模型．由起伏逸散定理,模拟计算了该月球模型多通道辐射亮度温度．然后,以此辐射亮度温度模拟加随机噪声为理论观测值,按三层模型提出了月壤层厚度反演方法．由于高频通道穿透深度小,由高频通道的辐射亮度温度按照两层月尘一月壤微波热辐射模型反演月尘层与月壤层的物理温度,再由穿透深度较大的低频通道辐射亮度温度反演月壤层厚度．对于反演的相对误差也进行了讨论．

光学观测与微波辐射模拟对月壤厚度的反演

由月球正面的光学反照率,根据颗粒表面分光反照率的几何光学模型,计算月球正面FeO+TiO2含量的分布。根据月球正面数字高程(DEM,digitalelevationmapping)与FeO+TiO2含量之间的统计关系,由月球背面DEM构造月球背面的FeO+TiO2含量分布。由整个月球表面的FeO+TiO2含量分布,计算月球表面介电常数的分布。依据月球表面温度分布以及由DEM对应构造的月球表面月壤厚度,由起伏逸散定理,模拟计算了3,7.8,19.35,37GHz四个通道平行分层月壤微波辐射亮度温度的月球表面分布。以此模拟分布为理论观测值,提出三通道—两通道相结合的月壤厚度反演方法。当FeO+TiO2含量较低,各通道辐射亮度温度有差异时,采用三通道方法反演月壤厚度;当FeO+TiO2含量过高,使得高频7.8,19.35,37GHz的辐射亮度温度由于饱和而趋于相同时,采用两通道方法反演月壤厚度。若金属含量过高,而可能使四个通道辐射亮度温度都不易区分时,由FeO+TiO2含量可以确定出月壤厚度的下限值。为现有的多通道微波探月提供一个可行的月壤厚度反演方法,也有助于月球表面辐射亮度温度的定标与验证。

优化烧结矿粒度组成的措施

分析原料特性、结晶水、碱度、FeO、料层厚度对烧结矿粒度组成的影响,介绍实施的优化原料结构、动态控制混合料水分、高碱度烧结、厚料层烧结、优化工艺与创新等改进措施及效果。

焊丝钢ER70S-6氧化铁皮机械剥离性能研究

通过扭转试验和扫描电镜评价了焊丝钢ER70S-6的氧化皮剥离性能。氧化皮和基体之间存在的铁硅氧化物Fe2SiO4(2Fe0·SiO2)和FeO为主要成分的富硅层,在机械折弯及砂带打磨过程中难以除净,使焊丝表面镀铜效果及焊接性能恶化。提出了通过提高加热炉加热段温度至985℃、提高均热段温度至1 110℃,进而阻碍氧向富硅层的扩散;建立PF线保温墙和保温通廊,进而促进FeO的歧化反应;缩短精轧机换辊时间3 h,进而减少氧化铁皮对铁基体的压入;降低吐丝速度至90 m/s、提高吐丝温度至930℃进而增加氧化铁皮厚度等方式来改善ER70S-6表面氧化皮剥离性能。工艺优化后,ER70S-6表面氧化铁皮由粉末状脱落变为片层状脱落,粗细拔半成品表面间断性发黑现象消失,镀铜层平均厚度由1.45μm增加至3.6μm,表面光亮度显著提高。

低碳钢表面FeO层空气条件下等温转变行为的研究

采用热模拟试验机研究了不同温度和等温时间条件下低碳钢表面形成的FeO层的等温转变行为。试验结果发现,在600℃时,FeO只发生先共析反应而无共析反应发生。在650℃时,无任何析出反应发生。FeO层的等温转变遵循着＂C＂曲线规律,450-550℃为FeO分解反应的＂鼻尖＂温度范围。FeO的等温转变分为两个阶段,即析出先共析Fe3O4的第一阶段和后续发生的共析反应（FeO→Fe＋Fe3O4）阶段。在350℃时形成的共析反应产物的片间距最小。通过热力学分析和FeO层中氧的贫化与富集分别解释了FeO的先共析和共析反应行为。

热轧汽车大梁钢氧化铁皮结构的控制

介绍了汽车大梁钢(510L)在热连轧过程中表面氧化铁皮的结构、组成和演变规律。通过热力学分析和FeO层中氧的贫化与富集分析了FeO的先共析和共析反应行为,指出FeO等温转变分为两个阶段,即第一阶段为析出先共析Fe3O4,后续阶段发生共析反应(FeO→Fe+Fe3O4)。通过控制卷取温度,可以控制FeO的共析反应,从而达到控制氧化铁皮结构的目的。现场试轧结果表明,氧化铁皮以Fe3O4为主,其含量超过80%(质量分数,下同),氧化铁皮厚8～11μm,冷弯试验表明,氧化铁皮与钢板结合牢固,氧化铁皮粘附性好。

帘线钢等温和控冷过程氧化铁皮的形成

制备了80级帘线钢盘条在900℃空气等温5、8、12和16min以及900℃等温后分别以4、12和(4+12)℃/s的冷速冷却形成的氧化铁皮。用激光拉曼光谱仪确定了氧化铁皮是由FeO层、Fe3O4层和极少量的Fe2O3层组成。用金相显微镜观测了氧化铁皮的形貌、各层厚度和钢基体的显微组织。结果表明:由于氧化铁皮中产生了CO和CO2气体,900℃空气等温形成的氧化铁皮,除5min的样品外,都出现不同程度的裂缝或孔洞;随等温时间的延长,FeO中不断析出先共析Fe3O4,FeO层的急剧增加导致氧化铁皮总厚度增加。随冷速的提高,FeO层及氧化皮总厚度减少,钢基体中索氏体含量增多。以12℃/s冷却形成的氧化铁皮和基体组织,既有利于机械剥壳,又有利于盘条冷拉拔。

高碳钢盘条表面氧化铁皮剥离性能研究

在马弗炉和Gleeble-3800型热模拟试验机上对高碳钢H82BJ进行了不同条件的氧化试验,采用OM、SEM等手段对氧化铁皮厚度和结构进行表征,结果表明:高碳钢氧化铁皮一般呈FeO和Fe_(3)O_(4)两层结构,氧化铁皮厚度和FeO的比例随温度的升高而增加;并且,随着冷速的提高,氧化铁皮厚度和FeO中共析组织Fe_(3)O_(4)相的比例逐渐降低。通过调整实际生产中的温度和冷却速度,得到了适合机械剥壳的氧化铁皮厚度和结构。

冷轧搪瓷钢搪烧后氧化铁皮剥落原因分析

潮湿环境下服役的热水器内胆,其外层致密附着的氧化铁皮能对钢基体起到保护作用,而外层氧化铁皮的不连续性剥落,易引起局部腐蚀,降低整个内胆使用寿命。对热水器内胆外层氧化铁皮进行分析,结果表明造成内胆外层氧化铁皮剥落的原因是搪瓷钢热轧原料卷表层粗晶遗传,导致冷轧搪瓷钢板表层粗晶,局部存在的表层粗晶在潮湿大气环境下高温搪烧,其氧化铁皮结构中,较疏松的FeO层较厚,在冷却过程中,应力作用发生裂纹扩展,造成氧化铁皮剥落。