專利名稱：一種中鉻超純鐵素體不銹鋼連續(xù)退火酸洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在不銹鋼冷軋板連續(xù)退火酸洗生產(chǎn)工藝中，對不銹鋼板進行表面處理，尤指一種改善中鉻超純鐵素體不銹鋼耐蝕性的新工藝。
背景技術(shù)：
近年來，全球環(huán)境污染問題已引起了世界各國對汽車尾氣排放系統(tǒng)的高度關(guān)注。許多國家對汽車燃油經(jīng)濟性和汽車尾氣排放的等級化要求越來越嚴格，傳統(tǒng)的排氣系統(tǒng)用鑄造金屬和鍍鋁碳鋼材料已不能滿足要求，符合3R要求的綠色環(huán)保材料不銹鋼特別是高性能的鐵素體不銹鋼得到了廣泛應(yīng)用。汽車排氣系統(tǒng)主要有排氣歧管、前管、轉(zhuǎn)換器、中管、消聲器和尾管等組成，服役環(huán)境可大體分為低溫端(中管、消聲器、尾管)和中高溫端(前管、排氣歧管)，工作環(huán)境惡劣。尤其對于排氣系統(tǒng)冷端，腐蝕成為最大的售后抱怨問題。對不銹鋼而言，耐蝕性與其表面鈍化膜密切相關(guān)，研究顯示Cl—的點蝕作用對其鈍化膜破壞的影響很大，通常被認為是消音器殼體腐蝕銹穿的主要原因。因此改善不銹鋼鈍化膜質(zhì)量是提高汽車排氣系統(tǒng)用鐵素體不銹鋼耐蝕性并顯著延長其使用壽命的主要途徑之一。一般情況下，汽車排氣管用中鉻超純鐵素體不銹鋼板為2B板，2B板生產(chǎn)的主要工藝流程為冷軋一退火一冷卻一烘干一硫酸鈉電解一水沖洗一硝酸電解一水沖洗一化學(xué)酸洗一水沖洗一烘干一平整一包裝，其中化學(xué)酸洗工藝是影響超純鐵素體不銹鋼2B表面鈍化膜性能的最終工序，然而在實際生產(chǎn)過程中，采用現(xiàn)有酸洗工藝生產(chǎn)的超純鐵素體不銹鋼表面鈍化膜不能滿足汽車排氣管的耐蝕性要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高汽車排氣管用中鉻超純鐵素體不銹鋼2B板表面的耐蝕性，本發(fā)明提供一種中鉻超純鐵素體不銹鋼冷軋板的連續(xù)退火酸洗工藝，該工藝可以大幅度提高超純鐵素體不銹鋼表面的耐蝕性。本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明所述的中鉻超純鐵素體不銹鋼M是指鉻含量在16°/Γ22%，C+N含250ppm —類具有體心立方結(jié)構(gòu)，在室溫和高溫下均為鐵素體組織的不銹鋼。汽車排氣管用中鉻超純鐵素體不銹鋼一般均采用2B板表面，
本發(fā)明的工藝流程為:冷軋一退火熱處理一水冷一硫酸鈉電解一水沖洗一硝酸電解一水沖洗一化學(xué)酸洗一最終水沖洗一烘干一平整一包裝
其中化學(xué)酸洗工序中，酸洗液采用濃度為65%的硝酸、濃度為40%的氫氟酸和水配制的酸洗液，酸洗液中硝酸為12(Tl50g/L，(即12(Tl50g硝酸/L酸洗液)氫氟酸為2 4 g/L卿2^4 g氫氟酸/L酸洗液)。將硝酸、氫氟酸 和水按照上述比例在酸循環(huán)罐中混合均勻后，加熱至35 45°C，隨后打開閥門使酸洗混合液在循環(huán)罐和酸洗槽之間循環(huán)，開啟生產(chǎn)線，調(diào)整鋼卷的過線速度，使鋼卷在化學(xué)酸洗段的酸洗槽停留時間為2.5 5min，刷洗后采用溫度高于85°C以上的水沖洗后，平整包裝。本發(fā)明在不改變現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程的情況下，在化學(xué)酸洗段，采用較高濃度的硝酸和較低濃度氫氟酸混合液配比，目的是利用氫氟酸的腐蝕能力，去除表面殘留的氧化物和貧鉻層，重整鋼板表面為鋼板鈍化提供良好的表面條件；另一方面利用硝酸的氧化性，在適宜的酸洗時間內(nèi)，使鋼板表面迅速生成致密而穩(wěn)定的鈍化膜，明顯改善了中鉻鐵素體不銹鋼表面耐蝕性。本發(fā)明以合理、精確的比例混合得到硝酸和氫氟酸的混合液，與現(xiàn)有的化學(xué)酸洗工藝相比，合理設(shè)計氫氟酸的濃度，既利用了其腐蝕性，又避免了由過量加入氫氟酸引起的晶間腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，為鋼板表面鈍化提供了良好條件；同時采用合理的硝酸濃度，一方面加快了鋼板表面形成鈍化膜的速度，縮短了鈍化時間，另一方面也防止了由高濃度硝酸引起的過鈍化現(xiàn)象產(chǎn)生。本發(fā)明在化學(xué)酸洗段，采用合理的硝酸和氫氟酸濃度配比，控制適宜的酸洗速度對中鉻鐵素體不銹鋼進行酸洗。結(jié)果一方面明顯地改善了中鉻鐵素體不銹鋼鈍化膜性能，顯著提高了中鉻鐵素體不銹鋼2B板表面的耐蝕性；另一方面無需改變現(xiàn)有生產(chǎn)廠的工藝流程，省去了專門的鈍化處理工序，顯著降低了生產(chǎn)成本。采用本發(fā)明所述一種提高汽車排氣管用中鉻超純鐵素體不銹鋼2B板表面耐蝕性新工藝代替現(xiàn)有工藝，可在不銹鋼表面形成致密而穩(wěn)定的鈍化膜，使中鉻鐵素體不銹鋼表面耐蝕性顯著提高，滿足了汽車排氣管的耐蝕性要求。
具體實施例方式實施例1該工藝在1.5mm厚的00Crl7Mo (436L)不銹鋼冷板退火酸洗生產(chǎn)線上的應(yīng)用
在現(xiàn)有連續(xù)退火酸洗生產(chǎn)線上，將按照質(zhì)量比分別為:將濃度是65%的HNO3，濃度是40%的HF和水，按照HNO3為150g/L、HF為3.5 g/L其余為水的配比配制酸洗液；` 酸洗液在循環(huán)罐中加熱至40±2°C，打開閥門使酸洗液在循環(huán)罐與混酸槽之間循環(huán)，開啟生產(chǎn)線使00Crl7Mo (436L)不銹鋼帶以TV值為28的速度(不銹鋼板帶在混酸槽中停留時間為3min)進行退火酸洗，鋼帶經(jīng)沖洗、烘干、平整后在頭部取樣進行不銹鋼表面耐蝕性的評價。利用電化學(xué)動電位極化法測量了采用新工藝酸洗鈍化后的00Crl7Mo (436L)不銹鋼表面在3.5%NaCl溶液中的點蝕電位為39(T410mV (SCE)，比現(xiàn)有工藝酸洗鈍化后的OOCr17Mo (436L)不銹鋼表面在點蝕電位提高了近140mV左右(26(T280 (SCE));同時采用橢偏儀GES-5測量了采用新工藝酸洗鈍化后的00Crl7Mo (436L)不銹鋼表面鈍化膜的厚度為0.06455±0.000373um比現(xiàn)有酸洗鈍化后的00Crl7Mo (436L)不銹鋼表面鈍化膜的厚度(0.034406±0.000280um)提高了近0.030 um。由此可見采用新工藝酸洗鈍化后OOCr 17Mo(436L)不銹鋼表面耐蝕性得到了明顯改善。實施例2該工藝在1.2 mm厚的00Crl7Ti (439)不銹鋼冷板退火酸洗生產(chǎn)線上的應(yīng)用
在現(xiàn)有連續(xù)退火酸洗生產(chǎn)線上，將按照質(zhì)量比分別為:按照HNO3為130g/L、HF為2 g/L其余為水的配比配制酸洗液；
酸洗液在循環(huán)罐中加熱至40±2°C，打開閥門使酸洗液在循環(huán)罐與混酸槽之間循環(huán)，開啟生產(chǎn)線使00Crl7Ti (439)不銹鋼帶以TV值為23的速度(不銹鋼板帶在混酸槽中實際停留時間約為3min)進行退火酸洗，鋼帶經(jīng)沖洗、烘干、平整后在頭部取樣進行不銹鋼表面耐蝕性的評價。利用電化學(xué)動電位極化法測量了采用新工藝酸洗鈍化后的00Crl7Ti (439)不銹鋼表面在3.5%NaCl溶液中的點蝕電位為28(T300mV (SCE),比現(xiàn)有工藝酸洗鈍化后的00Crl7Ti (439)不銹鋼表面點蝕電位提高了近120mV左右(170 200 (SCE))，可見00Crl7Ti(439)不銹鋼表面的耐蝕性得 到了明顯改善。
權(quán)利要求
1.一種中鉻超純鐵素體不銹鋼連續(xù)退火酸洗方法，其工藝流程為冷軋一退火熱處理一酸洗一最終水沖洗一烘干一平整一包裝，其特征在于:酸洗工藝流程中，酸洗液采用濃度為65%的硝酸、濃度為40%的氫氟酸和水配制的酸洗液，酸洗液中硝酸為12(Tl50g/L，氫氟酸為2 4 g/Lo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中鉻超純鐵素體不銹鋼連續(xù)退火酸洗方法，其特征是所述酸洗工藝流程的步驟是將硝酸、氫氟酸和水按照權(quán)利要求1所述比例在酸循環(huán)罐中混合均勻后，加熱至35 45°C，隨后打開閥門使酸洗混合液在循環(huán)罐和酸洗槽之間循環(huán)，開啟生產(chǎn)線，調(diào)整鋼卷的過線速度，使鋼卷在化學(xué)酸洗段的酸洗槽停留時間為2.5 5min，刷洗后采用溫度高于85°C以上的水沖洗后，`平整包裝。
全文摘要
一種中鉻超純鐵素體不銹鋼連續(xù)退火酸洗方法，其工藝流程為冷軋→退火熱處理→酸洗→最終水沖洗→烘干→平整→包裝，其特征在于酸洗工藝流程中，酸洗液采用濃度為65%的硝酸、濃度為40%的氫氟酸和水配制的酸洗液，酸洗液中硝酸為120~150g/L，氫氟酸為2~4g/L。本發(fā)明在化學(xué)酸洗段，采用合理的硝酸和氫氟酸濃度配比，控制適宜的酸洗速度對中鉻鐵素體不銹鋼進行酸洗。結(jié)果一方面明顯地改善了中鉻鐵素體不銹鋼鈍化膜性能，顯著提高了中鉻鐵素體不銹鋼2B板表面的耐蝕性；另一方面無需改變現(xiàn)有生產(chǎn)廠的工藝流程，省去了專門的鈍化處理工序，顯著降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C23G1/08GK103243339SQ201310132298
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者秦麗雁, 劉春來, 范光偉, 王志斌, 楊西才, 鄒勇, 張保亮, 高登 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司