1. Qu'est-ce que le « point de rosée » ? Qu'est-ce qui contrôle le point de rosée lors du recuit par laminage à froid ?
Le point de rosée fait référence à la température à laquelle la vapeur d'eau présente dans une atmosphère commence à se condenser en eau liquide. Lors du recuit par laminage à froid, le point de rosée représente en fait la teneur en eau (pression partielle de vapeur d'eau) de l'atmosphère du four.
Le cœur du contrôle du point de rosée est la gestion précise de la -capacité d'oxydoréduction de l'atmosphère du four-plus le point de rosée est bas (plus la teneur en eau est faible), plus le pouvoir réducteur de l'atmosphère est fort ; plus le point de rosée est élevé, plus le pouvoir oxydant est fort. Pour une atmosphère protectrice (H₂+N₂), le point de rosée doit généralement être contrôlé entre -40 degrés et -60 degrés pour garantir que l'atmosphère se trouve dans la région réductrice stable du fer.
2.Pourquoi le point de rosée affecte-t-il directement l'oxydation de la surface de la bande ?
Selon la réaction d’équilibre du fer, de l’oxygène et de la vapeur d’eau :
Fe + H₂O ⇌ FeO + H₂
La constante d'équilibre pour cette réaction est K=P(H₂O)/P(H₂).
Lorsque P(H₂O)/P(H₂) est supérieur à la valeur d’équilibre, la réaction se déroule vers la droite et le fer est oxydé pour former de l’oxyde de fer (FeO).
Lorsque P(H₂O)/P(H₂) est inférieur à la valeur d’équilibre, la réaction se déroule vers la gauche et l’oxyde de fer est réduit en fer métallique.
Puisque P(H₂O) est directement déterminé par le point de rosée, le point de rosée détermine si l'atmosphère est « oxydante » ou « réductrice ». Si le point de rosée augmente de manière incontrôlable, même avec l'introduction d'hydrogène pur, la bande d'acier peut encore s'oxyder, entraînant des défauts de « couleur d'oxydation » ou de « bleuâtre ».
3.Quels défauts de qualité spécifiques un contrôle inapproprié du point de rosée peut-il provoquer dans les bobines laminées à froid ?
Couleur d'oxydation de surface : lorsque le point de rosée est trop élevé, un film d'oxyde extrêmement fin se forme sur la surface de la bande, apparaissant en jaune, bleu ou gris, affectant l'apparence et l'adhérence ultérieure du revêtement.
Oxydation sélective : Pour les aciers contenant des éléments d'alliage tels que le silicium, le manganèse et l'aluminium, des points de rosée excessivement élevés provoquent l'accumulation et l'oxydation de ces éléments d'alliage à la surface, formant un « épinglage » d'oxyde et détériorant gravement les performances du revêtement.
Décarburation : Lorsque le point de rosée est trop élevé et que la température est également élevée, la vapeur d'eau dans l'atmosphère réagit avec le carbone présent dans l'acier : C + H₂O → CO + H₂, conduisant à une décarburation de surface, réduisant la dureté de surface et les performances en fatigue.
Carburation : une carburation inverse peut se produire lorsque le point de rosée est extrêmement bas et que l'atmosphère contenant du carbone -est anormale, mais dans la production réelle, le risque de décarburation est plus courant.
4.Quelles sont les différences dans les exigences de contrôle du point de rosée pour les différentes qualités d'acier ?
Acier au carbone ordinaire (par exemple, qualité CQ, DQ) : un point de rosée de -30 degrés à -40 degrés est suffisant pour répondre aux exigences de base en matière de surface, car il contient peu d'éléments d'alliage et est moins sujet à l'oxydation sélective.
Acier à haute résistance-(contenant Si, Mn) : nécessite un point de rosée inférieur ou égal à -45 degrés, voire des points de rosée ultra-bas inférieurs à -60 degrés, pour empêcher le silicium et le manganèse de s'accumuler et de s'oxyder à la surface ; sinon, un « décollage » ou une « mauvaise adhérence du revêtement » se produira pendant la galvanisation.
Panneaux extérieurs automobiles (acier IF, acier de trempe au four {{0}) : le point de rosée doit être strictement stabilisé entre -50 degrés et -60 degrés, combiné à une atmosphère riche en hydrogène (supérieure ou égale à 5 % H₂), pour garantir une surface de qualité supérieure sans "couleur d'oxyde + pas d'oxydation sélective".
Acier au silicium : Extrêmement sensible au point de rosée, nécessitant généralement un point de rosée inférieur ou égal à -50 degrés pour éviter que la couche d'oxyde n'affecte les propriétés magnétiques.
5.Comment pouvons-nous réaliser un contrôle et une surveillance précis du point de rosée en production ?
Étanchéité du corps du four : la coque du four, les entrées des rouleaux du four, les interfaces des thermocouples, les soudures, etc. doivent être strictement hermétiques pour empêcher l'infiltration d'air humide externe ; Des tests d'étanchéité réguliers (méthode de maintien de la pression ou détection de fuite d'hélium) doivent être effectués.
Compteurs de point de rosée en ligne : des compteurs de point de rosée à miroir ou des compteurs de point de rosée capacitifs doivent être installés à des endroits clés tels que la section de chauffage, la section de refroidissement et le nez du four de recuit pour surveiller les valeurs du point de rosée en temps réel et se connecter au système de contrôle automatisé.
Conditionnement de l'atmosphère :
Lorsque le point de rosée augmente, le débit de gaz de protection doit être automatiquement augmenté, ou le système doit passer à une source de gaz avec une teneur en humidité plus faible (telle que la décomposition de l'ammoniac liquide en hydrogène ou en azote purifié).
Une « boîte sèche » ou un « joint de gaz sec » doit être installé dans la zone du four pour empêcher l'air humide de refluer dans le four depuis le nez du four.
Étalonnage et maintenance réguliers : les compteurs de point de rosée doivent être étalonnés régulièrement, et les dessicants et les filtres doivent être remplacés périodiquement pour garantir l'exactitude et la fiabilité des données de test.