不鏽鋼板終酸工藝介紹

2021-02-23 51不鏽鋼


正文內容  

酸洗工藝的冶金功能是有效去除氧化層與貧鉻層，實現表面鈍化，同時改善表面質量。

預酸洗後的不鏽鋼板表面仍殘留有富矽相的氧化層及貧鉻層，需通過終酸洗工藝去除。

為提高酸洗效率，終酸洗體系至少由一種酸和一種氧化劑組成。

1、硝酸－氫氟酸酸洗體系設計硝酸－氫氟酸是目前應用最廣泛的不鏽鋼終酸洗體系，對奧氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼及雙相不鏽鋼均有良好的酸洗效果。

其中，硝酸既可提供H+，溶解氧化層，又可作為氧化劑，提升酸洗液的氧化還原電位，以提高酸洗效率。HF除提供少量H+外，電離出F-可與Cr3+、Fe3+形成穩定的絡合物，起到去鈍化作用，提高貧鉻層的溶解速率。

研究認為，混酸酸洗過程中，85%的酸耗用於金屬的溶解，僅有15%的酸耗用於氧化層的直接溶解。酸洗過程中，氧化層的去除主要依託於貧鉻層和基體金屬的溶解，從而使表面附著的氧化層剝離脫落。

2、硝酸－氫氟酸酸洗體系改進在HNO3、HF和金屬離子的協同作用下，硝酸－氫氟酸酸洗體系基本可完全去除殘留的氧化層，改善不鏽鋼表面質量，但酸洗過程會造成較為嚴重的NOx及亞硝酸鹽汙染。

對於如何解決硝酸帶來的環境汙染問題，有兩種思路：

一是加入氧化劑，將NO、NO2再次氧化為硝酸，不僅減輕了汙染，而且可實現硝酸的循環利用；

一是用其他酸和氧化劑替代硝酸。更多的研究工作集中於直接以酸和氧化劑替代硝酸。

H2O2等氧化劑開始引入不鏽鋼酸洗工藝，以取代HNO3的氧化作用，從而減少環境汙染。

20世紀90年代初，BianchiM等首先提出H2SiO4－HF－H2O2體系可以取代HNO3／HF體系，達到終酸洗的質量要求，MadiVN也相繼對H2SiO4－HF－H2O2酸洗體系進行研究，進一步完善了該酸洗體系。

德國漢高公司的Cleanox352環保型酸洗術，實現了無硝酸酸洗工藝的工業化應用。

硝酸－氫氟酸的混酸酸洗工藝存在著較為嚴重的NOx及亞硝酸鹽汙染，增大了不鏽鋼生產企業的環境壓力和社會壓力，這也從側面說明熱軋不鏽鋼板的環保型酸洗工藝將具有廣闊的發展前景。

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