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利用EPMA和高温差热分析仪(TGA),针对低碳钢在不同氧含量的氧化性气氛的高温氧化行为进行了系统研究,获得了实验钢的氧化激活能和氧化铁皮生长形貌。结合铁氧相图,系统研究了不同温度和不同冷却速率下氧化铁皮结构转变规律。以实验室研究结果为基础,结合现场生产工艺明确了热轧带钢表面色差和红色氧化铁皮产生机理,并提出了有针对性的工艺改进措施,基本消除了上述两种缺陷。本文主要结论如下：1.通过对DC04实验钢进行高温氧化实验,测定出DC04实验钢在不同氧含量的氧化性气氛中的氧化增重曲线。氧化增重曲线呈抛物线规律,计算得到DC04实验钢的氧化激活能在230kJ/mol左右。通过对氧化铁皮表面形貌的研究得出,FeO是呈蜂窝状,Fe3O4是呈柱状,而Fe2O3则是呈须状。2.通过研究连续冷却条件下氧化铁皮结构转变规律,绘制出模拟卷取温度和冷却速率对氧化铁皮结构转变的影响规律曲线。连续冷却条件下,氧化铁皮中FeO的共析转变遵从C曲线规律,鼻尖温度出现在450℃左右。较快冷速会抑制共析反应的发生,但无法抑制先共析反应的发生。当卷取温度低于350℃时,温度过低造成原子扩散能力减弱,FeO的共析反应完全被抑制。3.经过对现场热轧带钢表面氧化铁皮检测分析,卷取温度过高造成热轧带钢表面氧化铁皮组织结构和厚度的横向差异,造成了带钢表面出现色差。终轧温度过低将造成带钢表面氧化铁皮破碎,破碎的氧化铁皮在后续的冷却过程中将被氧化成Fe2O3,使得带钢表面出现红色氧化铁皮缺陷。4.结合工业生产,通过合理调整生产工艺,可以消除热轧带钢表面色差和红色氧化铁皮缺陷。在高温快轧工艺基础上,将卷取温度从640℃降低到550℃,消除了带钢表面是色差缺陷；将终轧温度从850℃提高到890℃,带钢表面的红色氧化铁皮缺陷基本消除。