熱軋汽車大梁鋼氧化鐵皮結構的控制

長期以來,中國對普碳鋼熱軋鋼材表面質量缺乏系統研究,造成經常因表面鐵皮控制不當而出現問題,造成嚴重經濟損失。典型的氧化鐵皮結構由最外層較薄的Fe2O3中間層的Fe3O4層和靠近基體側的FeO層組成。

由于熱軋工藝和周圍環境不同,造成帶鋼表面氧化鐵皮的結構和厚度會有很大的變化,對于某些熱軋深沖用鋼如汽車大梁板等,為徹底擺脫酸洗帶來的環境負擔,可以通過優化控制熱軋過程中帶鋼表面氧化鐵皮的結構,降低氧化鐵皮厚度,取消后續酸洗工序,實現免酸洗沖壓。目前日本等國已開發出可帶氧化鐵皮進行深加工的“黑皮鋼”。這種鋼表面氧化鐵皮主要由Fe3O4組成,具有較高的塑性、較薄的厚度及與基體緊密的結合力,在深加工過程中氧化鐵皮可隨基體發生變形,因此不需要通過酸洗去除氧化鐵皮。

通過熱力學分析和FeO層中氧的貧化與富集分析FeO的先共析和共析反應行為。FeO等溫轉變分為兩個階段:即第一階段為析出先共析Fe3O4后續階段發生共析反應(FeO→Fe+Fe3O4)。通過控制卷取溫度,可以控制FeO的共析反應,從而達到控制氧化鐵皮結構的目的。實際試軋結果表明,氧化鐵皮以Fe3O4為主,其含量超過80%,氧化鐵皮厚8~11μm,冷彎試驗表明,氧化鐵皮與耐磨板結合牢固,氧化鐵皮粘附性好。

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