AT395601B - Verfahren zum beizen von edelstahl - Google Patents

Description

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AT 395 601B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beizen von Edelstahl, vorzugsweise von Edelstahl-Warmband, bei welchem der Edelstahl einerBeizemitNeutralelektrolyt, sowieeiner Nachbehandlung mit Mischsäure, Salpetersäure oder einer Mischung von Eisenfluorid und Flußsäure unterzogen wird. In der edelstahlerzeugenden Industrie haben sich in den letzten Jahren Verfahren zum Beizen von Edelstahl nach dem Neutralelektrolytpiozeß vermehrt durchgesetzt. Wie beispielsweise in da- AT-PS 252685 beschrieben ist, wird das Material hierbei in wäßrigen Lösungen neutraler Alkalisalze von Mineralsäuren und anschließend in wäßrigen Lösungen von Mineralsäuren, vorzugsweise Schwefelsäure, gebeizt, wobei beide Behandlungsstufen elektrolytisch, d. h. unter Stromanwendung erfolgen. AlsNeutralelektrolytkommtvorzugsweiseeinewäßrigeNatriumsulfatlösung zur AnwendungunddieStromdichtenliegenimBereich zwischenSund 15 A/dm.HÖhereStromdichtensindprinzipiell möglich, werden aber wegen der höheren benötigten Spannung durch die schlechte Leitfähigkeit des Edelstahls nicht angewandt Wie aus der AT-PS 387406 bekannt ist, kann die anschließende Nachbehandlung in der Säure, hier vorzugsweise Mischsäure, stromlos durchgeführt werden. Der Ausdruck Mischsäure umfaßt vorzugsweise eine Mischung von Salpetersäure und Flußsäure. Ein Beizen unter Strom in Mischsäure ist wegen der Probleme mit dem Elektrodenmaterial, das gegen Strom und gegen die Säure beständig sein soll, nicht üblich. Trotz der guten Wirkung dieser bekannten Verfahren in Bezug auf den Beizeffekt, hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß diese Verfahreneinerelativlange Behandlungszeit benötigen. Beispielsweise beträgt dieBeizzeit in Neutralelektrolyt und Mischsäure für etwa 3 mm dickes Edelstahl-Warmband etwa 120 sec. Für 6 mm starkes Edelstahl-Wannband etwa 240 sec. und für ferritisches Warmband der Qualität AISI430 sogar bis270 sec., sodaß im Zuge einer schnelleren und rationelleren Produktion die Forderung nach kürzeren Beizverfahren bestehen blieb. Die Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, bei welchem unter Beibehaltung oder sogar Steigerung des guten bislang erzielten Beizeffektes gleichzeitig eine Verkürzung der Behandlungsdauer erreicht werden kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Beize mit Neutralelektrolyt eine Vorbehandlung mit Schwefelsäure vorangeht. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Vorbehandlung mit Schwefelsäure bei einer Temperatur von 60 bis 95 °C, vorzugsweise zwischen 75 und 85 °C. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt die Konzentration der Schwefelsäure zwischen 200 und 500 g/1, vorzugsweise zwischen 300 und400 gfl. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt die Vorbehandlung mit Schwefelsäure zwischen 5 und 30 % der Gesamtbehandlungszeit, sowie die Beize in Neutralelektrolyt zwischen 25 und 50 % der gesamten Behandlungszeit. Durch die erfindungsgemäße kurze Vorbehandlung des Edelstahls mit vorzugsweise verdünnter Schwefelsäure vor dem Eintritt in den Neutralelektrolyt kann die Beizzeit im Neutralelektrolyt sowie in der anschließenden Mischsäure verkürzt werden, wodurch in den bestehenden Anlagen bei gleichem Platzbedarf eine wesentliche Leistungssteigerung erzielt wird. Andererseits können neu konzipierte Anlagen bei gleicherLeistung wie bestehende Anlagen weitaus geringer dimensioniert und daher wirtschaftlich günstiger und kostensparender ausgelegt werden. Wie bei den herkömmlichen Beizverfahren kann auch im eifindungsgemäßen Verfahren der Beizeffekt durch Bürsten des gebeizten Materials zwischen den einzelnen Behandlungen verbessert werden. Das Bürstenkann dabei entweder zwischen der Vorbehandlung mit Schwefelsäure und der Neutralelektrolytbeize, zwischenNeutralelektrolytbeize und der Nachbehandlung in Mischsäure oder bei beiden Gelegenheiten sowie in der Spiilungnach der BehandlungmitMischsäure erfolgen. Dieses Bürsten hatkeinen Einfluß auf die Beizzeit, verringert aber den Säureverbrauch, da lose anhaftender Zunder entfernt wird. Die Erfindung soll nun anhand einiger nicht einschränkender Beispiele näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1: Ein Edelstahl-Warmband der Qualität AISI 304, 3,1 mm dick, wurde vorerst in Schwefelsäure, mit einer Konzentration von 350g/l bei einer Temperatur von 85 °C, und anschließend in Mischsäure mit einer Konzentration von 25gd HF und 150 g/l HNO3, bei einer Temperatur von 55 °C, gebeizt, wobei die Beizzeit insgesamt 180 sec. und das Verhältnis der Beizzeiten 2 :1 betrug. Bei Verwendung von Neutralelektrolyt, hier NajSO^ mit einer Konzentration von 150 g/ί anstatt Schwefelsäure sowie anschließender Mischsäurenachbehandlung, mit denselben Parametern wie oben, konnte die Beizzeit auf 120 sec. verringert werden, wobei das Verhältnis der Behandlungszeiten nun 1: l war. DiePolarisierung des Bandes wechselte von anodisch, mit einer Stromdichte von 10A/dm^, auf kathodisch, mit20A/dm , undanschließend wiederauf anodisch mit 10A/dm^. Die Temperatur derNeutralelektrolyten betrug 80 °C. Nach Einbau einer Schwefelsäurevorbehandlungsstufe konnte die anschließende Beizdauer im Neutralelektrolyt verkürzt und die Gesamtbeizzeit auf insgesamt 90 sec. verringert werden, wobei das Verhältnis der Beizzeiten in den einzelnen Stufen nunmehr 1:2:4 betrug. Die Konzentrationen und Temperaturen entsprachen auch beim erfindungsgemäßen Verfahren den oben angeführten Werten. -2- 55

Claims (5)

1. AT 395 601B Ausfahrunesbeispiel 2: Ein Edelstahl-Wannband der Qualität AISI316 L, 6 mm stark, wurde den gleichen drei Beizverfahren wie im Ausführungsbeispiel 1, mit den gleichen Verfahrensparametern, unterworfen. Hier konnte die Beizzeit von 360 sec. in Schwefelsäure und Mischsäure auf240 sec. in Neutralelektrolyt und Mischsäure sowie weitem auf 140 sec. bei Vorbehandlung mit Schwefelsäurebeize mit Neutralelektrolyt und Nachbehandlung mit Mischsäure verkürzt werden. Ausführungsheispiel 3: Bei einem ferritischen Wannband der Qualität AISI 430 betrugen die Beizzeiten für die ersten beiden Beizverfahren entsprechend den zuvor genannten Ausführungsbeispiel«! jeweils etwa 270 sec. Bei zusätzlicher Vorbehandlung mitSchwefelsäure vor der Neutralelektrolytbeize konnteeine Verringerung der Behandlungszeitauf 210 sec. «zielt werden. Beim Vergleich der Proben aus den drei angewendeten Beizverfahren konnte festgestellt werden, daß die Oberflächen optisch den gleichen Reflexionsgrad aufwiesen, einwandfrei gebeizt und zunderffei waren. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Beizen von Edelstahl, vorzugsweise von Edelstahl-Warmband, bei welchem der Edelstahl ein« Beize mit Neutralelektrolyt, sowie einer Nachbehandlung mit Mischsäure, Salpetersäure oder ein« Mischung von Eisenfluorid (FeFg) und Flußsäure unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß d« Beize mitNeutralelekbolyt eine Vorbehandlung mit Schwefelsäure vorangeht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung mit Schwefelsäure bei einer Temperatur von 60 bis 95 °C, vorzugsweise zwischen 75 und 85 eC, erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Schwefelsäure zwischen 200 und 500 g/1, vorzugsweise zwischen 300 und 400 g/1, beträgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorbehandlung mit Schwefelsäure und der Beize mit Neutralelektrolyt und bzw. oder zwischen der Beize mit Neutralelektrolyt und der Nachbehandlung mit Säuren das Band gebürstet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlungmit Schwefelsäure zwischen 5 und 30 % der gesamten Behandlungszeit sowie die Beize mit Neutralelektrolyt zwischen 25 und 50 % d« gesamten Behandlungszeit beträgt.