鋼的表面氧化鐵皮主要由FeO、Fe3O4和Fe2O3所組成,F(xiàn)e2O3呈紅色,F(xiàn)e3O4呈黑色,F(xiàn)eO呈藍色,由于鐵皮中各種氧化成份比例隨其氧化過程不同而變化,因此表現(xiàn)顏色不同,當Fe2O3比例較多時,即表現(xiàn)為紅色,當FeO較多時,表現(xiàn)為藍灰色。
經(jīng)大量調(diào)查,熱軋鋼板鐵皮呈紅色的鋼種Si含量較高,Si>0.2%時紅銹相對重一些,呈藍灰色的鋼種Si含量較低。以相同熱軋工藝進行軋制試驗,其結(jié)果與上述調(diào)查結(jié)論相符。Si≤0.07%紅色氧化色可基本消除,對于厚規(guī)格Si還要更低些(Si≤0.05%)。由此,降低Si含量是解決紅銹問題緊有效的辦法。
含Si量較高的鋼,由于鐵皮中氣孔直徑大,空冷時的裂紋容易在氧化鐵皮厚度中間停止,除鱗時裂紋與基底金屬相平等傳播,導(dǎo)致基底金屬側(cè)的氧化鐵皮易殘留下來,所以氧化鐵皮剝離性不好(如圖1)。由于氧化鐵皮易殘留,導(dǎo)致隨后的氧化過程中,F(xiàn)e2O3比例高,使氧化鐵皮呈紅色。含Si 0.2%以上的鋼,由于加熱時在氧化鐵皮與基底金屬界面產(chǎn)生層狀的Fe2SiO4,界面溫度在Fe2SiO4的凝固溫度1170℃以下時,鐵皮對基底的著力增強,剝離性更差,導(dǎo)致紅色更重。
對于Si≤0.05%的C-Mn鋼,氧化鐵皮中氣孔小,分布比較均勻,由空冷引起的熱應(yīng)力使氧化鐵皮產(chǎn)生裂紋,低Si鋼氧化鐵皮中由于氣孔小,應(yīng)力松弛緩小,裂紋就沿氣孔擴展到基底金屬界面。除鱗時,熱應(yīng)力就在氧化鐵皮和基底金屬界面作為剪切力起作用,使氧化鐵皮從基義金屬上剝離開。
由于高溫時鐵皮剝離性好,在隨后的氧化過程中導(dǎo)致鐵皮中FeO比例較高,使鐵皮呈藍灰色。
對于邊部100mm以內(nèi)紅色相對重一些是由于板坯出爐后邊部冷速較快,造成邊部溫度比中部低,導(dǎo)致除鱗時FeO比中部殘留多,所以邊部紅色相對中部重一些。