高压水除鳞时氧化皮的脱落性

高压水除鳞时氧化皮的脱落性受氧化皮的厚度、钢板温度、母材成分、加热条件、高压水的压力、流量、喷嘴的高度和喷嘴的形状等各种因素的影响。日本通过实验装置就除鳞时钢板的厚度、氧化皮的厚度和高压水条件对氧化皮脱落行为的影响进行了基础调查。 在1060℃时吹入空气180s后会生成大约20m厚的氧化皮。不论采用何种水压，在距离水流的喷射中心半径2mm以内的区域中，直径10m至200m左右的氧化皮发生了点状脱落，其后随着喷射时间的延长，脱落部的面积会扩大。喷射压力越高，氧化皮会在越短的喷射时间内发生点状脱落，且脱落部面积的扩大速度也很快。 根据试样的温度为1060℃，高压水的喷射压力为10～30MPa时的温度变化可知，喷射高压水时，试样表皮下1.5mm位置中的温度也会开始下降。高压水的喷射压力越高，其温度的下降量越大。当温度下降量小于80℃时，随着喷射压力的增加，氧化皮的脱落面积会增大，但当温度下降量为100℃时，脱落面积基本一定，与喷射压力无关。可以认为，这意味着氧化皮的脱落机理以温度下降量80～100℃为变化临界值。 在钢板温度高于950℃的情况下，高压水喷射至大约25ms时氧化皮的脱落面积与喷射时间成正比扩大，喷射时间超过25ms时，氧化皮的脱落面积保持一定为22mm2，即使喷射时间再长，氧化皮的脱落面积也不会扩大。在钢板温度小于950℃的情况下，从喷射大约10ms开始出现氧化皮的脱落，但与高温区域相比，氧化皮的脱落速度是非常小的。 氧化皮的脱落行为以钢板温度950℃为界限会产生很大的变化。当钢板温度超过950℃时，氧化皮的脱落面积会在短时间内增大， 随着温度的升高，不论是Fe，还是FeO，其长度都会伸长，但880℃到920℃之间Fe会发生收缩。这种收缩是受铁素体（）向奥氏体（）相变的影响。高压水的除鳞与高压水所具有的机械力和冷却所产生的热应力有关。作为强化除鳞的方法是不断提高喷射压力，但高压并不一定能够有效提高氧化皮的脱落面积。 也就是说，在热应力有助于氧化皮脱落的情况下，与其提高喷射压力，不如增大喷射流量。但是，在氧化皮粘附力强的情况下，以及除鳞时钢板温度处于相变点以上时热应力不能有效发挥作用的情况下，必须强化机械力。（青山）