冷軋帶鋼表面氧化色的研究.pdf

1、冷軋帶鋼由于具有較好的表面平整度、光潔度以及較高的沖壓性能及尺寸精度，并以其具有的不失時效、低屈服點(diǎn)、較好的沖壓性能被廣泛用于各個領(lǐng)域，如建筑、機(jī)械、家電以及涂鍍行業(yè)。其各種優(yōu)點(diǎn)使得它在迅速崛起之后仍被長期廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為降低冷軋帶鋼的硬度或者獲得某種優(yōu)良的性能，常對其進(jìn)行退火處理。
　　實(shí)驗(yàn)選用冷軋帶鋼，對出爐溫度、氫氣流量、退火制度、升溫速率以及軋制油等影響因素進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，研究各因素對冷軋帶鋼表面氧

2、化色的影響。采用SEM、EDS、XPS、電化學(xué)測試等方法對不同氧化色膜層的微觀形貌、元素組成、膜層成分、組織結(jié)構(gòu)及耐蝕性等進(jìn)行了表征，并分析了各因素對冷軋帶鋼表面氧化色的影響原因。
　　對退火前正常試樣及退火后的正常試樣的變化進(jìn)行研究。研究表明，冷軋帶鋼經(jīng)退火后表面粗糙度降低，平整度增加，且退火后會發(fā)生Mn元素和C元素的富集。退火前正常試樣相組成主要為Fe，而退火后除Fe外，出現(xiàn)C8相。
　　對于表面清潔的冷軋帶鋼，出爐溫度

3、過高是導(dǎo)致冷軋帶鋼表面形成氧化色的原因，且出爐溫度不同，氧化顏色不同。出爐溫度為160℃以下時，帶鋼表面顏色無明顯變化;而當(dāng)出爐溫度為165℃時，帶鋼表面已開始發(fā)生氧化現(xiàn)象，隨溫度升高氧化色逐漸變暗加深;至200℃時，氧化色呈黃色，從此溫度升到250℃溫度范圍內(nèi)，黃色繼續(xù)加深;當(dāng)溫度達(dá)280℃時，已呈現(xiàn)出明顯的紅褐色，溫度高于320℃就會有藍(lán)色氧化膜形成于軋鋼表面。清潔帶鋼表面氧化色的形成主要是由于軋鋼表面生成了鐵的氧化膜，膜層極薄為納

4、米級范圍，其中褐色膜層厚度約為380nm;氧化膜層主要由FeO、Fe3O4和Fe2O3組成，且三種成分一般是以一定比例而不單獨(dú)存在于膜層中。氧化膜層的形成過程由內(nèi)之外為與基體結(jié)合處首先生成FeO層，之后再形成Fe3O4和Fe2O3層。存在色差的原因主要是由于鋼板的氧化行為所導(dǎo)致。氧化色的產(chǎn)生主要影響材料外觀和耐蝕性能，對金屬基體組織和性能無明顯影響;由于表面狀態(tài)的不同，材料的抗氧化特性將會發(fā)生明顯改變，任何冷軋帶鋼表面氧化色的形成都使得

5、其耐蝕性比正常軋鋼要弱很多。保證冷軋帶鋼出爐溫度低于160℃可避免清潔帶鋼表面氧化色的產(chǎn)生。
　　對于表面有軋制油乳化液的冷軋帶鋼，黑斑及白色氧化色的產(chǎn)生主要與軋制油的存在有關(guān)。軋制油濃度過大是產(chǎn)生黑斑的根本原因，且不易清除;白色氧化色的產(chǎn)生除與軋制油濃度相關(guān)，氫氣流量、退火制度、升溫速率通過影響軋制油濃度而與氧化色的形成間接相關(guān);其中以升溫速率與退火制度的影響較大。合理改善退火條件可避免白色氧化色的形成;實(shí)驗(yàn)表明，以3℃/min