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氧化气氛对含硅耐候钢氧化铁皮形成的影响

梅鹏 鲍思前 龚黎 卢维娜 曹树卫 孙广辉 万国喜

梅鹏, 鲍思前, 龚黎, 卢维娜, 曹树卫, 孙广辉, 万国喜. 氧化气氛对含硅耐候钢氧化铁皮形成的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(5): 180-185. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.028
引用本文: 梅鹏, 鲍思前, 龚黎, 卢维娜, 曹树卫, 孙广辉, 万国喜. 氧化气氛对含硅耐候钢氧化铁皮形成的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(5): 180-185. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.028
Mei Peng, Bao Siqian, Gong Li, Lu Weina, Cao Shuwei, Sun Guanghui, Wan Guoxi. Effect of oxidizing atmosphere on scale formation of weathering steel containing Si[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(5): 180-185. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.028
Citation: Mei Peng, Bao Siqian, Gong Li, Lu Weina, Cao Shuwei, Sun Guanghui, Wan Guoxi. Effect of oxidizing atmosphere on scale formation of weathering steel containing Si[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(5): 180-185. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.028

氧化气氛对含硅耐候钢氧化铁皮形成的影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.028
详细信息
    作者简介:

    梅鹏(1994—),男,湖北武汉人,硕士,主要研究方向:氧化铁皮结构转变,E-mail:1153403537@qq.com。

  • 中图分类号: TF76,TG142

Effect of oxidizing atmosphere on scale formation of weathering steel containing Si

  • 摘要: 模拟现场生产过程中温度较高时贫氧和空气条件下对氧化铁皮生成的影响,利用管式加热炉对试验钢种在含氧量3%和21%气氛中1150 ℃和1200 ℃加热时氧化铁皮的形成进行研究,采用SEM和EPMA对氧化铁皮的断面形貌进行观察和分析。结果表明:高于1150 ℃时不同氧化气氛条件下氧化增重曲线更符合线性规律,氧化气氛中含氧量增加,氧化增重和氧化速率都明显增加。试验钢种氧化铁皮结构与传统氧化铁皮结构相比,在氧化铁皮和基体之间出现了Fe2SiO4层,在含氧量3%,温度1150 ℃条件下Fe2SiO4未发生液相转变,其他条件下Fe2SiO4都发生了液相转变,温度升高和氧化气氛中含氧量增加都会使液态Fe2SiO4渗透度增加。现场结合试验结果对高温(高于1150 ℃)条件下加热炉中的残氧量进行合理控制,得到的成品样中未发现明显的红色氧化铁皮缺陷。
  • 图  1  氧化试验流程

    Figure  1.  Schematic diagrams of oxidation experiment

    图  2  不同条件下氧化增重曲线

    Figure  2.  Oxidation-weight gain curve of samples under different conditions

    图  3  试验钢种在含氧量3%气氛中氧化温度1150℃时氧化铁皮EPMA图

    Figure  3.  EPMA diagram of oxide scale of tested steel held at 1150℃ in 3% oxidizing atmosphere

    图  4  试验钢种在含氧量21%气氛中氧化温度1150℃时氧化铁皮EPMA图

    Figure  4.  EPMA diagram of oxide scale of tested steel held at 1150℃ in 21% oxidizing atmosphere

    图  5  试验钢种在不同气氛中氧化温度1 200 ℃时氧化铁皮结构

    Figure  5.  Structure of oxide scale of tested steel held at 1 200 ℃ in different oxidizing atmosphere

    图  6  工艺改进前后钢板表面氧化铁皮宏观形貌对比

    Figure  6.  Comparison of macro structure of scale before and after process improvement

    图  7  工艺改进前后钢板表面氧化铁皮微观形貌对比

    Figure  7.  Comparison of micro structure of scale before and after process improvement

    表  1  Q355NH钢主要化学成分

    Table  1.   Main chemical compositions of Q355NH %

    CSiCrCuNiMn
    0.090.320.480.290.150.87
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    表  2  不同氧化气氛下氧化层厚度及Fe2SiO4渗透度

    Table  2.   Thickness of oxide layer and permeability of Fe2SiO4 of samples under different oxidizing atmospheres

    温度/℃含氧量/%氧化铁皮厚度/μmFe2SiO4渗透度/μm
    11503114.290
    21262.310.51
    12003126.3215.77
    21326.3860.28
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-16
  • 刊出日期:  2021-10-30

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