Sıcak Haddeleme İle Üretilen Alaşımlı Çelik Profillerde Normalden Farklı Renkte Oluşan Demir Oksitlerin Ortaya Çıkış Sebeplerinin İncelenmesi

Year 2020, Volume: 7 Issue: 3, 1220 - 1230, 30.09.2020

Mehmet Akkaş Osman Çulha

https://doi.org/10.31202/ecjse.749323

Abstract

Sıcak haddelenmiş çelik profillerde görülen kızıl tufal oluşumu, çeliğin yüzeyinin doğal rengi olan gri görünümünü bozan kimyasal bir demiroksit reaksiyondur. Tavlama sıcaklığı, atmosferi, süresi ve haddeleme sıcaklığı, hammaddenin kimyasal bileşimindeki silisyum oranı bu oluşumu etkilemektedir. Bu çalışmada, sıcak haddeleme yöntemi ile üretilen çelik profillerde çok nadir olarak karşılaşılan bir vaka olan yüzeyde kızıl tufal oluşumu araştırılmıştır. Kızıl tufalin oluştuğu numuneler I ve U formlu profillerin üretiminden alınmıştır. Kızıl tufal oluşumunun gözlendiği bu profiller sırasıyla; görsel inceleme, spektral analiz incelemesi, XRD analizi incelemesi ve mikroyapı incelemesine tabi tutulmuştur. Sonrasında elde edilen analiz bulguları ve literatür bilgilerine göre, bu vakada oluşan kızıl tufalin silisyum elementinin oranı ile bağıntısının olmadığı anlaşılmıştır. I ve U profillerde görülen farklı yoğunlukta kızıl tufal oluşumunun ise, haddeleme esnasında profilin haddeleme pozisyonuna bağlı olarak suyun birikmesinden dolayı olduğu görülmüştür. Genel anlamda hematit tufal yapısının soğuma etkisiyle kızıl tufal oluşumuna yol açtığı tespit edilmiştir.

Keywords

Sıcak haddeleme, çelik, tufal, silisyum, oksidasyon, östenitleme

Supporting Institution

Kocaer Haddecilik San. ve Tic. A.Ş.

References

• www.kocaersteel.com acces on 14.10.2019
• Yu, X., Jiang, Z., Zhao, J., Wei, D., Zhou, C., Huang, Q., Effect of a grain-refined microalloyed steel substrate on the formation mechanism of a tight oxide scale, Corrosion Science, 2014, 85, 115-125.
• Rudge, D., Hatch-Descriptions of Hot Strip Mill, Oakville, Ontario, Canada, 2005, 1-284. 2005.
• Sun, W., A Study on the Characteristics of Oxide Scale in Hot Rolling of Steel, University of Wollongong, Doctor of Philosophy, 2005.
• Tiley, J.B., Munther, P.A., Descaling Of Hot Rolled Strip, Hatch, Canada, 2005.
• Blazevic, D.T., Rolled in Scale: The Continual Problem, Part IV – Red Oxide Scale, Hot Rolling Consultants Ltd., Olympia Fields, III., July 1985.
• NIIR Board of Consultants & Engineer, Steel Rolling Technology Handbook, Asia Pacific Business Press Inc., 2006, 105-109.
• Körmükçü, B.E, Bir Sıcak Sac Haddeleme Tesisinin Devreye Alınması ve İşletme Parametrelerinin Tespiti, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2011.
• Blazevic, D.T., Rolled in Scale: The Continual Problem, Part II – Rolled in Scale Descriptions, Causes and Cures, Hot Rolling Consultants, Ltd., Homewood, III., Feb. 1983.
• Blazevic, D.T., Rolled in Scale: The Consistent Problem, 4th International Steel rolling conference, June 1987, Vol. 1, A38.1-13.
• Ginzburg, B.V., Ballas, R., Flat Rolling Fundamentals, CRC Press, 2000. Campos, L., Canale, F., Totten, G., Mesquita, R.A., Failure Analysis of Heat Treated Steel Components, ASM International, 2008, 540.
• The American Society for Metals , Metals Handbook 1948 Edition, ASM Press , 1956.
• Fukagawa, T., Okada, H., Maehara, Y., ISIJ International, 1994, 34, 906.
• Carter, P.T., Murad and Hay R., J. West Scot. Inst., 1952, 60, 126.
• Tomlinson, W.J., Menzies, I.A., Oxide Metals, 1978, 12, 871.
• Takeda, M., Onishi, T., Nakakubo, S., Fujimoto, S., Physical Properties of Iron Oxide Scales on Si-Containing Steels at High Temperature, Material Transactions, 2009, 50, 9, 2242-2246.
• Menzies, I.A., Lubkiewicz, J., Oxide Metals, 1971, 5, 41.
• Wulf, G. I., Carter, J., Wallwork, G. P., Corrosion Science, 1969, 9, 689.
• Kofstad, P., High Temperature Oxidation of Metals, John Wiley & Son Press, New York, 1966, 51.
• Melfo, W., Bolt, H., Rijnders, M., Staalman, D., Castro, B.C., Crowther, D., Jana, B., Experimental Study on Primary Scale Formation and Descalability on Steels Containing Ni and Ni+Si, ISIJ International, 2013, 53, 5, 866-873.
• Yu, X., Jiang, Z., Zhao, J., Wei, D., Zhou, C., Effect of Cooling Rate on Oxidation Behaviour of Microalloyed Steel, University of Wollongong, 2013, 395-398, 273-278. Yu, X., Jiang, Z., Yang, D., Wei, D., Yang, Q., Precipitation Behavior of Magnetite in Oxide Scale During Cooling of Microalloyed Low Carbon Steel, Advanced Materials Research,, 2012, 572, 249-254.
• Ginzburg, V.B., Steel Rolling Technology, Marcel Dekker, New York, 1989.
• Yu, Y., Lenard, G., Journal of Materials Processing Technology, 2002, 121, 60-68.
• Jarl, M., in:Proceeding of the First International Conference on Modelling of Rolling Processes, London, UK, 1993, 614-628.
• Tiley, W.J., Zhang, Y., Lenard, G., Steel Res., 1999, 70, 437-440.
• Beynon, J.H., Li, Y.H., Krzyzanowski, M., Sellars, C.M., Metal Forming, 2000, 3-10.
• Lenard, L.G., Pietrzyk, M., Cser, L., Mathematical and Physical Simulation of the Properties of Hot Rolled Product, Elsevier, 1999, 73-75.
• Okada, H., Deformation Behavior of Oxide Scale in Hot Strip Rolling, Nippom Steel & Sumitomo Metal Technical Report, 2016, 111, 73-78.