在氧化皮中主要的成分就是氧化鐵皮,而氧化鐵皮在控溫方面非常麻煩,必須考慮到一下幾點:
首先加熱工人應該根據(jù)加熱鋼坯、鋼種、規(guī)格和軋制成品規(guī)格、軋制速度,嚴格按照工藝規(guī)程規(guī)定的溫度控制各段加熱溫度。必須注意的是:
1.過高的溫度將會造成氧化鐵皮熔化,使得生成的氧化鐵皮又厚又黏,在以后除鱗中難以清除。
2.加熱時間應在允許的合適的時間范圍內(nèi),盡可能減少預熱時的停留時間,溫度控制應頭部低于尾部20~50℃,上部高于下部20~50℃,在軋制SPHC等易產(chǎn)生氧化鐵皮壓入的鋼種,板坯頭部軋制溫度應按中下限控制,也可采用快速加熱方式以縮短在爐時間,特別是高溫段在爐時間。
低碳鋼在空氣中加熱至575~1370℃時,因高溫氧化在剛才表面會產(chǎn)生高溫氧化皮。厚度和成分取決于加熱的持續(xù)時間和溫度。高溫氧化皮里層為黑褐色的FeO,是結構疏松過孔的潔凈組織,各晶粒之間互相聯(lián)系薄弱,并且易被破壞。中間層為Fe3O4,較為致密,無孔無裂紋,會形成剝離狀斷口。外層是Fe2O3,結構致密,是尖晶石結構。一般氧化皮以FeO為主,F(xiàn)e2O3 含量少。
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,導致基底金屬側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,導致除鱗時FeO比中部殘留多,所以邊部紅色相對中部重一些。