耐磨鋼板終酸工藝體系

  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。預酸洗后的耐磨鋼板表面仍殘留有(you)富硅相的氧化(hua)層(ceng)及(ji)貧鉻層(ceng),需通過終酸洗(xi)工(gong)藝去除。為提(ti)高酸洗(xi)效(xiao)率,終酸洗(xi)體系(xi)至少(shao)由一種酸和一種氧化(hua)劑組成(cheng)。

  1、硝酸-氫氟酸酸洗體系設計

  硝酸(suan)(suan)(suan)-氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)是目前(qian)應用(yong)(yong)最廣泛的(de)耐(nai)磨(mo)(mo)鋼板(ban)終酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)體系,對奧氏體耐(nai)磨(mo)(mo)鋼板(ban)、鐵素(su)體耐(nai)磨(mo)(mo)鋼板(ban)及(ji)雙相耐(nai)磨(mo)(mo)鋼板(ban)均(jun)有良好的(de)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)效(xiao)果。其中,硝酸(suan)(suan)(suan)既可(ke)提(ti)供H+,溶解氧(yang)化層(ceng),又(you)可(ke)作為氧(yang)化劑,提(ti)升酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)液的(de)氧(yang)化還原電位,以提(ti)高(gao)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)效(xiao)率。HF除提(ti)供少量H+外,電離出F-可(ke)與Cr3+、Fe3+形成穩定(ding)的(de)絡合物,起(qi)到去鈍(dun)化作用(yong)(yong),提(ti)高(gao)貧鉻(ge)層(ceng)的(de)溶解速率。

  研究認為,混酸酸洗過程中,85%的酸耗(hao)(hao)用于金(jin)屬(shu)的溶(rong)解,僅有15%的酸耗(hao)(hao)用于氧(yang)化層(ceng)的直接溶(rong)解。酸洗過程中,氧(yang)化層(ceng)的去除主要依托于貧鉻層(ceng)和基體金(jin)屬(shu)的溶(rong)解,從而(er)使表(biao)面(mian)附著(zhu)的氧(yang)化層(ceng)剝離脫落。

  2、硝酸-氫氟酸酸洗體系改進

  在(zai)HNO3、HF和金屬離子的(de)(de)協(xie)同作用(yong)下,硝(xiao)(xiao)酸-氫氟酸酸洗體系基(ji)本可完全去除殘(can)留的(de)(de)氧(yang)化層,改善耐磨鋼(gang)板表面質(zhi)量(liang),但酸洗過程(cheng)會造(zao)成較為嚴重的(de)(de)NOx及亞硝(xiao)(xiao)酸鹽污(wu)染(ran)。對于(yu)如何解決(jue)硝(xiao)(xiao)酸帶來的(de)(de)環境污(wu)染(ran)問題,有兩種思(si)路:一是(shi)加入(ru)氧(yang)化劑,將NO、NO2再(zai)次氧(yang)化為硝(xiao)(xiao)酸,不僅減輕了污(wu)染(ran),而且可實現硝(xiao)(xiao)酸的(de)(de)循環利用(yong);一是(shi)用(yong)其他酸和氧(yang)化劑替代硝(xiao)(xiao)酸。

  更多的(de)研究工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)集中(zhong)于直接以酸(suan)(suan)(suan)和氧化(hua)劑替代(dai)硝酸(suan)(suan)(suan)。H2O2等(deng)氧化(hua)劑開始引(yin)入耐(nai)磨鋼板酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),以取代(dai)HNO3的(de)氧化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong),從而(er)減少(shao)環(huan)境污染。20世紀90年代(dai)初,BianchiM等(deng)首先提(ti)出(chu)H2SiO4-HF-H2O2體(ti)(ti)系可以取代(dai)HNO3/HF體(ti)(ti)系,達到(dao)終酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)的(de)質量要求,MadiVN也(ye)相繼對H2SiO4-HF-H2O2酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)體(ti)(ti)系進(jin)行研究,進(jin)一步完善了(le)該酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)體(ti)(ti)系。德國漢高公司的(de)Cleanox352環(huan)保型酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)術,實現了(le)無硝酸(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)工(gong)(gong)業(ye)化(hua)應用(yong)。

  硝酸(suan)-氫氟酸(suan)的(de)(de)(de)混(hun)酸(suan)酸(suan)洗(xi)工藝存在著較為嚴重的(de)(de)(de)NOx及(ji)亞硝酸(suan)鹽污染,增大了耐(nai)磨鋼板生產企業的(de)(de)(de)環境壓(ya)力和社(she)會壓(ya)力,這也(ye)從側面說明熱軋耐(nai)磨鋼板的(de)(de)(de)環保型酸(suan)洗(xi)工藝將具有廣闊的(de)(de)(de)發展前景。