[发明专利]一种测试热轧钢板表面氧化铁皮孔隙率的方法

说明书

本发明公开了一种测试热轧钢板表面氧化铁皮孔隙率的方法，将带原始氧化铁皮和完全去除氧化铁皮的热轧钢板作为工作面，背面用砂纸去除氧化铁皮焊接铜导线，放置在非金属管材内用环氧树脂和固化剂冷镶嵌，工作面积为1cm²，试样用丙酮清洗，冷风吹干。测试两个试样的电化学交流阻抗曲线，电化学测量采用三电极体系，试样为工作电极，Pt片为辅助电极，参比电极为饱和甘汞电极，实验溶液采用3.5％NaCl，交流阻抗的扫描范围为10kHz‑10mHz。对交流阻抗曲线进行拟合得到试样的极化电阻值R₀和R_f，孔隙率即为R₀/R_f。本发明方法可以快速、准确的测定热轧钢板表面氧化铁皮的孔隙率，快速评判热轧钢板在储运期间出现锈蚀的概率，进而评估其耐大气腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种热轧钢板表面氧化铁皮结构检测方法，尤其涉及一种测试热轧钢板表面氧化铁皮孔隙率的方法，钢铁材料表层结构分析领域。

背景技术

热轧带钢在生产时通常要经过板坯加热、轧制和卷曲等几个主要过程，加热和轧制过程中由于高温和外界的氧化性气氛会在钢板表面生成“一次氧化铁皮”和“二次氧化铁皮”，这两阶段的氧化铁皮往往通过高压水液压除磷机彻底清除。卷曲阶段钢板表面还会生成一层氧化铁皮称为“三次氧化铁皮”，表面最终形成的氧化层对钢板的性能有着重要的影响。

热轧钢板成品在下游用户使用之前通常要经过存储和运输阶段，这一阶段钢板表面暴露在大气环境中，氧化铁皮的防护性能对钢板的耐腐蚀状态有着重要的影响，严重的话会影响用户后续的加工性能，增加费用。钢板表面氧化铁皮结构的致密性是提高其在储运期间耐大气腐蚀性能的重要保证，如果表面氧化铁皮结构疏松，与基体结合力不强，空气中的氧气和水等腐蚀性介质就会渗透到钢基体表面发生氧化反应，造成锈蚀现象的发生，影响下游用户使用，给各大钢厂带来巨额索赔的质量异议。国内各钢厂和高校等研究机构纷纷从轧制工艺出发，开发出一系列高品质的热轧带钢，氧化铁皮保护性优良，但评价方式仅仅局限于锈层的扫描电镜微观形貌和物相成分组成的比例上，费时费力，无法达到快速指导为得到高致密度保护性的氧化铁皮而调整生产工艺参数的要求。

孔隙率是热轧钢板表面氧化铁皮致密性的关键指标，因此，亟需一种快速评价热轧钢板表面氧化铁皮孔隙率的方法。

发明内容

本发明提供了一种测试热轧钢板表面氧化铁皮孔隙率的方法，利用电化学工作站测试热轧钢板表面带氧化铁皮和去除氧化铁皮试样的电化学阻抗曲线，拟合得到极化电阻值，计算得到钢板表面氧化铁皮的孔隙率。本发明就是要解决目前无法快速评价热轧钢板表面氧化铁皮致密性的瓶颈问题。

本发明提供一种测试热轧钢板表面氧化铁皮孔隙率的方法，其包括：

1)在热轧钢板上割取两块试样，其中一块除去钢板表面的原始氧化铁皮；

2)再除去两块试样背面的氧化铁皮并焊接铜导线；

3)将试样放置在非金属管材内用环氧树脂和固化剂冷镶嵌，静置，清洗，冷风吹干；

4)利用电化学工作站三电极体系测量两块试样的交流阻抗曲线，试样为工作电极，Pt片为辅助电极，参比电极为饱和甘汞电极，实验溶液采用3.5％NaCl，交流阻抗的扫描范围为10kHz-10mHz；

5)对交流阻抗曲线进行拟合得到试样的极化电阻值R₀和R_f，孔隙率即为R₀/R_f。

其中，R₀为去除氧化铁皮试样极化电阻值，R_f为带氧化铁皮试样极化电阻值，R₀/R_f值越低，氧化铁皮的致密性越好，耐大气腐蚀性能越好。