关键词：72A高碳钢盘条;;氧化铁皮;;组织结构;;剥离性
摘 要：为了提高72A高碳钢盘条在吐丝后生成的氧化铁皮的机械剥离性,先在实验室条件下,根据铁氧相图,设计等温实验和FeO先共析和共析转变实验,分析研究不同等温温度下氧化铁皮组织结构和厚度的变化规律。为后续改善工业生产中氧化铁皮的剥离性能提供理论基础。然后在高速线材生产车间进行工业试验,通过调整斯太尔摩吐丝温度和各冷却段冷却速度使盘条表面覆盖不同组织结构的氧化铁皮,将试验盘条制样进行弯曲试验并进一步检测,分析出不同工艺条件与氧化铁皮的剥离性的关系,进一步优化工艺参数。综合实验结果得出结论如下:(1)随着氧化温度的升高,FeO与总厚的层厚比逐渐上升,Fe_3O_4与总厚的层厚比逐渐下降。在高温段,氧化铁皮主要由FeO构成,Fe_3O_4的含量很少。随着氧化温度的降低,FeO的生成速率逐渐降低,在氧化铁皮中的含量也逐渐降低。(2)在等温温度600℃以下,根据不同的等温时间,FeO层出现Fe_3O_4先共析组织和片状的α-Fe+Fe_3O_4共析组织。根据等温实验结果绘制了FeO共析转变的C曲线,从500℃到350℃的温度范围是C曲线的鼻尖温度范围。(3)厚度是氧化铁皮剥离性的主要影响因素。氧化铁皮的厚度越大,其剥离尺寸越大。生产中应调整工艺使得氧化铁皮厚度保持在12~13μm,以达到更好的机械剥离性能。氧化铁皮的剥离性与FeO层呈正相关关系,FeO层达到9μm以上具有较好的剥离性。(4)提高吐丝温度,氧化铁皮厚度和FeO层厚度都会增加,在工艺允许的条件下,吐丝温度应保持在900~930℃,吐丝温度~850℃段冷速范围为6~7.5℃/s,850~650℃段冷速范围为12~20℃/s,集卷温度降至200℃以下,冷却过程中尽量避免出现粗大稀疏的先共析Fe_3O_4相。对现场风冷线的冷却工艺进行优化。优化后的产品的氧化铁皮的厚度已稳定在12μm,生产的盘条的氧化铁皮覆盖基体完整,弯曲试验后试样的剥离区域尺寸稳定在79mm。同时高碳钢基体组织性能各项指标也都符合要求。
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