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首頁 > 影響軸承鋼表面氧化鐵皮的主要原因
1終軋溫度及速度的影響
鐵的氧化過程是Fe——FeO——Fe3O4——Fe2O3，隨著溫度升高，氧化速度也逐漸增大。在600-800度的溫度范圍內(nèi)，生成的氧化鐵皮能夠很好地阻礙鐵及氧原子的擴(kuò)散，因此氧化速度反而不再繼續(xù)增大。當(dāng)溫度超過800度時(shí)，氧化鐵皮阻礙擴(kuò)散的能力將大降低，因此氧化速度又迅速增大。由于溫度的長(zhǎng)高，氧化速度加快，因此在單位時(shí)間內(nèi)，軸承鋼表面氧化鐵皮的厚度隨著氧化溫度的長(zhǎng)高而增厚。同樣，高的軋制速度可以減少軸承鋼在高溫中與空氣接觸的時(shí)間，從而也就減小了氧化鐵皮的厚度。因此，為了減小氧化鐵皮的厚度，熱軋軸承鋼應(yīng)在盡可能低的溫度和盡可能高的軋制速度下進(jìn)行軋制。
從氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)上看，終軋溫度在700-900度之間時(shí)，所形成的氧化鐵皮含80％-90％的FeO、10％-20％的Fe4O4。在溫度大于900度，氧化或氧化性氣體較多時(shí)，鐵將迅速被氧化，F(xiàn)e2O3可以在高溫下快速形成，這時(shí)氧化鐵皮除Fe3O4外，將不出現(xiàn)FeO，并開始在鐵皮表面形成Fe3O4組成，表面覆蓋著一層很薄的Fe2O3。
提高軋制速度可以減少氧化鐵皮的厚度，然而，過高的軋制速度將使卷取溫度迅速提高，并造成氧化鐵皮中的富氏體轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，給以后清除軸承鋼表面上的氧化鐵皮（酸洗）工作帶來困難。因此，準(zhǔn)確地控制軋制速度乃是有利酸洗的重要因素。
研究結(jié)果表明，獲得符合最佳酸洗時(shí)間的氧化鐵皮，終軋溫度應(yīng)該是850度。
2冷卻速度的影響
我們知道，一般熱軋軸承鋼表面氧化鐵皮有3層，靠近基鐵的內(nèi)層為富氏體，中間為Fe3O4，外層為Fe2O3。其中有利于酸洗的富氏體在575度以上是穩(wěn)定的，在570度以下時(shí)富氏體中FeO不穩(wěn)定，并且按照4FeO=====Fe3O4+Fe。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低到300度以下時(shí)，這種轉(zhuǎn)變將趨近于零。
如果氧化鐵皮層在570-300度之間急速冷卻的話，那么，富氏體層將來不及分解并在更低的溫度下被固定下來，從而得到有利于酸洗富氏體結(jié)構(gòu)。
緩冷時(shí)，鐵皮中的富氏體層隨著冷卻速度變慢而逐漸減少，因此，軸承鋼在冷卻區(qū)域冷卻速度較慢時(shí)，鐵皮中富氏體層只有少量存在或完全沒有。
一般是在輸出輥道上噴射高壓水加快軸承鋼的冷卻速度。在噴水的情況下，氧化鐵皮的厚度增加得很快。因?yàn)檠趸F皮在水中要比在空氣中形成得快，因此，在水蒸汽氣氛中停留的時(shí)間愈長(zhǎng)，形成的氧化鐵皮就愈多，而FeO的含量卻減少，所以準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)噴水段中的冷卻速度和盡可能地減少在水中停留時(shí)間是非常必要的。
3卷取溫度的影響
軸承鋼的卷取溫度在600-700度時(shí)，對(duì)鐵皮層厚度的增 加沒有太明顯的影響。然而，卷取溫度越高，在軸承鋼的邊緣頭和頭尾會(huì)生成Fe2O3，這些都是我們所不希望的。
進(jìn)一步降低卷取溫度對(duì)氧化鐵此的厚度沒有什么影響，但軸承鋼邊緣和尾部出現(xiàn)Fe2O3的危險(xiǎn)性減小了，同時(shí)，富氏體向Fe3O4轉(zhuǎn)化的程度也減小了。當(dāng)卷取溫度從700度降低到600度時(shí)，酸洗時(shí)間可縮短10％-15％。為了控制富氏體的轉(zhuǎn)化，軸承鋼應(yīng)該在相當(dāng)?shù)偷臏囟认拢?00-550度下卷取，但這樣將導(dǎo)致卷取前軸承鋼水冷時(shí)間增加，從而引起氧化鐵皮厚度不均勻性的增加，F(xiàn)e3O4將增多，富氏體減少，因此，必須給軋機(jī)找出最佳軸承鋼卷取溫度，以減少軸承鋼在冷卻后富氏體的轉(zhuǎn)化，防止鐵皮厚度明顯增加。實(shí)驗(yàn)表明，在550-590度卷取時(shí)，軸承鋼上的氧化鐵皮層最薄，其中富氏體層較厚，富氏體分解最少，因而酸洗 時(shí)間能夠減少。
4其他因素的影響
為了避免富氏體的轉(zhuǎn)化，必須使板卷的冷卻速度加快，特別是在350-500度范圍內(nèi)的冷卻速度要達(dá)到相當(dāng)高的程度。近年來所有新建的熱軋機(jī)生產(chǎn)的鋼卷重都大大地增加了，隨之帶來了板卷冷卻時(shí)間的延長(zhǎng)。例如，卷重由4-6t增加到20-25t，冷卻時(shí)間則由1.5-2t晝夜延長(zhǎng)到3.5-5晝夜。這樣富氏體將完全轉(zhuǎn)化，給酸洗工作帶來困難。為了改進(jìn)鐵皮結(jié)構(gòu)，目前有些國(guó)家把板卷放入盛水的容器中，使板卷的溫度降到小于350度。事實(shí)證明，這樣對(duì)提高酸洗速度是有利的。這種方法的唯一不足之處是，鋼卷內(nèi)、外圍驟然冷卻，而中部冷卻較慢 ，會(huì)引起鐵皮結(jié)構(gòu)不太均勻。
在酸洗試驗(yàn)中，很值得注意的是軋輥粗糙度的影響。在使用粗糙的受到損壞的軋輥時(shí)，往往在軸承鋼邊緣上會(huì)造成酸洗時(shí)間延長(zhǎng)50％左右。
綜上所述，用較大的軋制速度、光滑的軋輥、低的終軋溫度和卷取溫度以及較高的冷卻速度，均可對(duì)熱軋軸承鋼的酸洗產(chǎn)生有利的影響。
