Sự Phát Triển Của Màng Oxit Trên Thép Carbon Cao Ở Nhiệt Độ Cao

Springer Science and Business Media LLC - Tập 20 - Trang 47-52 - 2013
Xian-jun Hu1,2, Bi-ming Zhang1, Shao-hui Chen2, Feng Fang1, Jian-qing Jiang1
1School of Materials Science and Engineering, Southeast University, Nanjing, Jiangsu, China
2Jiangsu Sha-Steel Group, Zhangjiagang, Jiangsu, China

Tóm tắt

Cấu trúc và quá trình hình thành oxit trên thép carbon cao đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và quang phổ Raman Laser (LRS). Màng oxit hình thành có cấu trúc ba lớp, tương tự như màng hình thành trên sắt nguyên chất và thép carbon thấp. Tuy nhiên, đối với thép carbon cao, màng này chủ yếu có hai lớp do tỷ lệ hematit (Fe2O3) được hình thành thấp. Độ dày của màng tăng lên theo nhiệt độ và thời gian oxy hóa. Tốc độ dày lên của màng tăng nhanh chóng trên 900 °C, trong đó tốc độ này đặc biệt nhanh trong 20 giây đầu tiên của quá trình oxy hóa. Tỷ lệ wüstite (Fe1-yO) gia tăng theo thời gian và nhiệt độ oxy hóa, trong khi magnetit (Fe3O4) giữ nguyên khoảng 2 μm.

Từ khóa

#Thép carbon cao #oxit #nhiễu xạ tia X #kính hiển vi điện tử quét #quang phổ Raman Laser.

Tài liệu tham khảo

Jiro Tominaga, Kin-ya Wakimoto, Toshimichi Mori et al. Manufacture of Wire Rods With Good Descaling Property [J]. Transaction ISIJ, 1982, 22: 646. Parusov V V, Savyuk A N, Sychkov A B, et al. Study of the Possibilities for Maximizing Scale Removal From Wire Rod Before Drawing [J]. Metallurgist, 2004, 48(5/6): 292. Confente M, Geneve D, Resiak B, et al. Effects of Mechanical Descaling on the Surface of Low Carbon Wire Rod for Drawing or Cold Heading [J]. Wire Journal International, 1995, 2: 238. Chen R Y, Yuen W Y D. A Study of the Scale Structure of Hot-Rolled Steel Strip by Simulated Coiling and Cooling [J]. Oxidation of Metals, 2000, 53(5/6): 539. Sun Weihua, Tieu A K, Jiang Zhengyi, et al. Oxide Scales Growth of Low-Carbon Steel at High Temperatures [J]. Journal of Material Processing Technology, 2004, 155/156: 1300. Chen R Y, Yuen W Y D. Review of the High-Temperature Oxidation of Iron and Carbon Steels in Air or Oxygen [J]. Oxidation of Metals, 2003, 59(5/6): 433. Chen R Y, Yuen W Y D. Oxide-Scale Structures Formed on Commercial Hot-Rolled Steel Strip and Their Formation Mechanisms [J]. Oxidation of Metals, 2001, 56(1/2): 89. Hsu H S. The Formation of Multilayer Scales on Pure Metals [J]. Oxidation of Metals, 1986, 26 (5/6), 315. Bhattacharya R, Jha G, Kundu S, et al. Influence of Cooling Rate on the Structure and Formation of Oxide Scale in Low Carbon Steel Wire Rods During Hot Rolling [J]. Surface and Coatings Technology, 2006, 201: 526. Basabe V V, Szpunar J A. Growth Rate and Phase Composition of Oxide Scales During Hot Rolling of Low Carbon Steel [J]. ISIJ International, 2001, 44(9): 1554. Marston H F, Bolt P H, Leprince G, et al. Challenges in the Modelling of Scale Formation and Decarburisation of High Carbon, Special and General Steels [J]. Ironmaking and Steelmaking, 2004, 31: 57. LI Tie-fan. High Temperature Oxidation and Corrosion of Metals [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2003 (in Chinese). Malik A U, Whittle D P. Oxidation of Fe-C Alloys in the Temperature Range 600 - 850 ’C [J]. Oxidation of Metals, 1981, 16(5/6): 339. Briks N, Meier G H, Fred S. Introduction to the High Temperature Oxidation of Metals [M]. London; Cambridge Univ Pr, 2006. Birkst N. Note on Transport in Porous Scales and the Simultaneous Oxidation and Carburisation of Stabilised Steels in Carbon Dioxide [J]. British Corrosion Journal, 1968, 3(1): 56. Kofstad P. On the Formation of Porosity and Microchannels in Growing Scales [J]. Oxidation of Metals, 1985, 24(5/6): 265. Sheasby J S, Boggs W E, Turkdogan E T. Scale Growth on Steels at 1200 °C: Rationale of Rate and Morphology [J]. Metal Science, 1984, 18(3): 127. Taniguchi S, Carpenter D L. The Influence of Scale/Metal Interface Characteristics on the Oxidation Behaviour of Iron at Elevated Temperatures [J]. Corrosion Science, 1979, 19(1): 15.