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1、 前言 

熱軋板卷的表面通常呈藍(lán)灰色，并且表面光滑，具有一定的光澤。但是由于不同鋼種的化學(xué)成分與軋制工藝不同，有時候鋼板表面會出現(xiàn)紅色氧化鐵皮（俗稱紅銹），這既影響產(chǎn)品的外觀，又會造成軋輥的磨損加重，導(dǎo)致鋼板因鐵皮的壓入而影響表面質(zhì)量，在熱軋過程中，板帶表面基本形成以FeO為 主的氧化鐵皮，F(xiàn)eO在較高溫度條件下具有較高的塑性，可以隨基體發(fā)生變形而不破碎 。

但在低溫軋制時，F(xiàn)eO會發(fā)生破碎，使接觸空氣的比表面積增大，從而被繼續(xù)氧化成 Fe2O3 。

2 、試驗鋼化學(xué)成分 

紅色氧化鐵皮缺陷分析 該缺陷覆蓋在整個鋼板表面，沿軋制方向伸長， 具有較明顯方向性，部分位置酸洗后存在明顯麻坑， 而且越厚規(guī)格缺陷越嚴(yán)重，熱卷表面紅色氧化鐵皮缺陷如圖1所示。 

通過分析發(fā)現(xiàn)該材質(zhì)氧化鐵皮結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，氧化鐵皮與基體的界面有凹坑，說明有氧化鐵皮壓入現(xiàn)象，根據(jù)分析結(jié)果推斷造成紅銹缺陷的原因可能與Si有關(guān)。

為進(jìn)一步確認(rèn)該缺陷與板坯表面質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系，對板坯進(jìn)行了跟蹤，通過觀察發(fā)現(xiàn)板坯過爐除鱗后表面存在黑色斑塊缺陷（如圖2所示）

為分析加熱爐板坯“黑斑”對氧化鐵皮的影響，將過爐除鱗后板坯剔除，采用掃描電鏡進(jìn)行板坯表面氧化鐵皮分析（如圖3所示），為分析造成板坯表面缺陷的原因進(jìn)行了掃描電鏡分析。通過分析確定氧化鐵皮種類為FeO和FeSiO4， 可知紅色氧化鐵皮缺陷與板坯表面“黑斑” 缺陷存 在對應(yīng)關(guān)系，為去除該缺陷需重點控制板坯表面的黑斑。

３ 、紅色氧化皮缺陷控制措施 

3.1 熱軋氧化鐵皮形成機理 

氧化鐵皮的形成過程是由鐵和氧兩種元素的擴散過程，氧由表面向鐵的內(nèi)部擴散，而鐵則向外部擴散。氧化反應(yīng)外層氧的濃度大，鐵的濃度小，生成鐵的高價氧化物，內(nèi)層鐵的濃度大，而氧的濃度小，生成氧的低價氧化物，O2與鋼的反應(yīng)：

3.2加熱溫度對紅色氧化鐵皮的影響

根據(jù)文獻(xiàn)要消除或減輕鑄坯表面的氧化鐵皮缺陷最有效的辦法是提高出爐溫度，使得板坯在爐后除鱗時表面溫度高于FeSiO4的熔點，使其呈液態(tài)。

根據(jù)FeO-SiO2體系狀態(tài)圖（如圖4所示），為 此需保證板坯中FeSiO4（鐵橄欖石） 完全為液態(tài)需控制出爐溫度在1205℃以上。為此在保證精軋進(jìn)口溫度的前提下，需盡量增加除鱗道次和減小道次除鱗速 度 。

3.3精軋溫度和軋制速度對紅色鐵皮的影響 

根據(jù)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品紅色氧化鐵皮缺陷較少，通過不同厚度規(guī)格的熱軋工藝對比，將厚度規(guī)格大于3.0ｍｍ的鋼板精軋進(jìn)口溫度降低30 ℃ ， 同時終軋溫度提高10℃ ，使得熱軋速度提高2ｍ／ｓ， 進(jìn)而減少鋼卷卷取前與空氣的接觸時間，通過現(xiàn)場觀察紅色氧化鐵皮缺陷明顯減輕 。

3.4層流冷卻和卷取工藝對紅色鐵皮的影響 

根據(jù)下述H2O與鋼的反應(yīng)公式，可以看出鋼板在層冷過程中不會產(chǎn)生Fe2O3，因為鋼板在卷取前 表面覆蓋一層薄膜，阻止空氣中的氧氣與鋼板接觸， 有利于防止產(chǎn)生紅色氧化鐵皮。

由于鋼板卷取后仍與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)， 此時反應(yīng)產(chǎn)物中Fe2O3的比例較大，為減少鋼板與氧氣接觸面積，卷取工序采用大張力卷取工藝，減小鋼卷各層空隙，有效降低空氣的進(jìn)入量，可減輕紅色氧化鐵皮缺陷。

４、 結(jié)論 

（１）熱軋板表面產(chǎn)生紅銹缺陷是由于氧化鐵皮 中Fe2O3比例較高，而其實質(zhì)是FeSiO4黏附鋼基體和FeO，導(dǎo)致在熱軋和冷卻過程中與冷卻水和空氣 接觸氧化成紅色氧化鐵皮。

（２）保證板坯爐后除鱗溫度在1205℃以上，使得FeSiO4呈熔融狀態(tài)，是去除板坯表面FeSiO4的最有效方法。

（３）增加粗軋除鱗道次和減小除鱗速度可以去除鋼板表面FeO，減少在后續(xù)產(chǎn)生紅色氧化鐵皮。

（４）對于厚規(guī)格鋼板表面紅斑缺陷可采用減小精軋進(jìn)口溫度和提高終軋溫度，進(jìn)而提高精軋軋制 速度。

（５）適當(dāng)提高卷取張力，減少卷取后鋼卷各層間隙，降低空氣進(jìn)入量，可減少紅色氧化鐵皮缺陷。