CN104611711B

CN104611711B - 高合金耐蚀钢的酸洗液及酸洗方法

Info

Publication number: CN104611711B
Application number: CN201510034594.2A
Authority: CN
Inventors: 王宁涛; 翟进坡; 王郢; 田新中; 张治广; 王利军; 王笑丹; 安敬涛; 张荣兴; 李军; 赵虎; 赵广兴
Original assignee: Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2017-11-14
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: CN104611711A

Abstract

本发明涉及一种高合金耐蚀钢的酸洗液及酸洗方法，所述酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；各物质质量比例如下：盐酸8‑22wt%，硫酸4‑10wt%，磷酸0.5‑1wt%，缓蚀剂0.1‑1wt%,表面活性剂0.05‑0.15wt%,溶液稳定剂0.05‑0.15wt%,余量为水。所述酸洗方法为将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度45‑85℃，酸洗时间30‑40min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入5‑10wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1‑5min。酸洗后的盘条表面洁白，美观，没有过酸洗和欠酸洗的现象。

Description

高合金耐蚀钢的酸洗液及酸洗方法

技术领域

本发明属于不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种高合金耐蚀钢的酸洗液及酸洗方法。

背景技术

高合金耐蚀钢，指的是含Cr量12-18wt%，Mn含量8wt%，含Ni量1.5-6wt%左右，含Cu量0.5-3wt%，其他元素均为少量的盘条。如高合金耐蚀钢G7484，指的是含Cr量13.5wt%，Mn含量8wt%，含Ni量5wt%左右，含Cu量2.5wt%；如高合金耐蚀钢G7634，指的是含Cr量13.5-15wt%，Mn含量12-13wt%，含Ni量2wt%左右，含Cu量2wt%；如高合金耐蚀钢G7724，指的是含Cr量13-15wt%，Mn含量13-14wt%，含Ni量1.5wt%左右，含Cu量2.5wt%。该类钢种含有镍，但不同于304的镍含量，在实际生产中发现，高合金耐蚀钢不能使用硝酸和HF酸的酸洗方法。使用304等钢种的酸洗方法非常容易过酸洗，在表面留下点蚀孔洞。所以高合金耐蚀钢的酸洗方法一直都是个问题，另外在酸洗后处理不当容易出现花斑。

目前行业内关于高锰耐蚀性钢种酸洗的研究一般较少。专利号20081055045.3提到一种热轧不锈钢的氧化皮去除方法，酸洗液以硫酸为酸洗介质，并添加盐酸盐、硫脲等缓蚀剂组成，并不适用退火材的酸洗，并且使用的是硫酸酸洗。专利申请号20101032939.2提到一种拉丝线材酸洗添加剂，但未指定酸洗的钢种和酸洗时酸的种类和添加量，并且对酸洗的方法没有说明。专利号200510123734.X提到的就是普通的硝酸和磷酸的酸洗方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了高合金耐蚀钢的酸洗液及酸洗方法，该方法酸洗效果好，酸洗后表面洁白，美观，没有过酸洗和欠酸洗的行为。

本发明的目的之一是提供一种高合金耐蚀钢酸洗液，所述酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸8-22wt%，硫酸4-10wt%，磷酸0.5-1wt%，缓蚀剂0.1-1wt%，表面活性剂0.05-0.15wt%，溶液稳定剂0.05-0.15wt%，余量为水。

本发明所述酸洗液各物质质量比例如下：盐酸12-18wt%，硫酸6-8wt%，磷酸0.6-1wt%，缓蚀剂0.2-0.5wt%，表面活性剂0.08-0.12wt%，溶液稳定剂0.09-0.14wt%，余量为水。

本发明所述缓蚀剂为季铵盐、柠檬酸、苯甲酸钠组成中的任意一种或几种。

本发明所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、OP-10中的任意一种或几种。

本发明所述溶液稳定剂为EDTA、EDTA二钠中的任意一种或几种。

本发明所述酸洗液各物质质量比例如下：盐酸18wt%，硫酸6wt%，磷酸0.5wt%，缓蚀剂0.4wt%，表面活性剂0.15wt%，溶液稳定剂0.1wt%，余量为水。

本发明的另一目的是提供一种基于所述高合金耐蚀钢酸洗液的酸洗方法，包括如下步骤：将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度45-85℃，酸洗时间30-40min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入5-10wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1-5min。

本发明所述酸洗温度65-73℃。

本发明所述酸洗温度60℃，酸洗时间35min，水洗后浸入8wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1min。

本发明所述酸洗温度45℃，酸洗时间40min，水洗后浸入10wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1min。

本发明所述硝酸钝化为本领域常规技术方案，在此不进行赘述。

本发明的设计思路如下：不锈钢热轧线材表面的氧化铁皮，经过软化退火后，会含有少量的Cr₂O₃，SiO₂，但更大量的还是Fe₂O₃，经过表面XRD检测后Fe₂O₃的含量可以达到50-80%（质量分数），所以和普通碳钢的氧化铁皮表面的组成差别很大。而高合金耐蚀钢还含有一定的Ni、Mn、Cu等元素，造成其氧化铁皮成分较为复杂。如果再进行固溶处理，氧化铁皮较为致密，酸洗更加困难。

针对上述问题，考虑通过添加多种酸根，各酸根相互协同和补偿，共同作用。

但酸洗的同时也伴随着过酸洗。过酸洗发生是因为盐酸中的Cl^—的存在，使得点蚀倾向增加。一旦酸洗时间控制不当，轻则钢材表面形成麻面，严重的钢材表面很容易发生酸洗孔洞，导致整盘线材报废。为防止上述问题发生，本方法中加入缓蚀剂进行控制。

同时，为避免在在实际生产时，酸洗液还会发生酸雾挥发严重和高温时酸洗液不稳定的情况，本方法中加入酸洗抑雾剂（表面活性剂等）、溶液稳定剂等。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：上述方法酸洗后的盘条酸洗效果好，酸洗后表面洁白，美观，没有过酸洗和欠酸洗的现象。本发明解决了这种耐蚀钢不能使用硝酸和磷酸洗的技术难题，方法较之前环保，且对后续的处理进行了改进，经过后处理的盘条可以存放较长时间。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

G7484热轧线材的酸洗工艺

酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸22wt%，硫酸4wt%，磷酸0.5wt%，缓蚀剂0.5wt%,表面活性剂0.05wt%,溶液稳定剂0.15wt%,余量为水；缓蚀剂为柠檬酸、苯甲酸钠的等质量混合物；表面活性剂为烷基苯磺酸钠；溶液稳定剂为EDTA。

酸洗工艺：

将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度65℃，酸洗时间30min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入5wt%NaOH溶液3min。

按照此方法酸洗的G7484表面无氧化铁皮残留，外观呈亮白色。

实施例2：

G7484固溶处理后的酸洗工艺

酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸8wt%，硫酸10wt%，磷酸1wt%，缓蚀剂0.1wt%,表面活性剂0.1wt%,溶液稳定剂0.05wt%,余量为水；缓蚀剂为柠檬酸、苯甲酸钠的等质量混合物；表面活性剂为烷基磺酸钠；溶液稳定剂为EDTA 二钠。相比热轧材，多加磷酸少用缓蚀剂。

酸洗工艺：

将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度73℃，酸洗时间40min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入10wt%NaOH溶液1min。

实施例3：

大规格G7634热轧材的酸洗工艺

酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸18wt%，硫酸6wt%，磷酸0.5wt%，缓蚀剂0.4wt%,表面活性剂0.15wt%,溶液稳定剂0.1wt%,余量为水；缓蚀剂为季铵盐、柠檬酸的等质量混合物；表面活性剂为OP-10；溶液稳定剂为EDTA。

酸洗工艺：

将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度60℃，酸洗时间35min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入8wt%NaOH溶液1min。

按照此方法酸洗的G7634表面无氧化铁皮残留，外观呈亮白色。

实施例4：

G7724热轧线材的酸洗工艺

酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸12wt%，硫酸8wt%，磷酸0.6wt%，缓蚀剂1wt%,表面活性剂0.08wt%,溶液稳定剂0.14wt%,余量为水；缓蚀剂为季铵盐、苯甲酸钠的等质量混合物；表面活性剂为烷基苯磺酸钠；溶液稳定剂为EDTA。

酸洗工艺：

将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度45℃，酸洗时间40min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入10wt%Na₂CO₃溶液1min。

按照此方法酸洗的表面无氧化铁皮残留，外观呈亮白色。

实施例5：

G7724固溶处理后的酸洗工艺

酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸14wt%，硫酸7wt%，磷酸1wt%，缓蚀剂0.2wt%,表面活性剂0.12wt%,溶液稳定剂0.09wt%,余量为水；缓蚀剂为苯甲酸钠；表面活性剂为烷基磺酸钠；溶液稳定剂为EDTA 二钠。相比热轧材，多加磷酸少用缓蚀剂。

酸洗工艺：

将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度85℃，酸洗时间30min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入5wt%Na₂CO₃溶液5min。

按照此方法酸洗的G7724表面无氧化铁皮残留，外观呈亮白色。

以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims

1.高合金耐蚀钢酸洗液，其特征在于，所述酸洗液由盐酸、硫酸、磷酸、缓蚀剂、表面活性剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下：盐酸8-22wt%，硫酸4-10wt%，磷酸0.5-1wt%，缓蚀剂0.1-1wt%，表面活性剂0.05-0.15wt%，溶液稳定剂0.05-0.15wt%，余量为水；

所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、OP-10中的任意一种或几种；

所述溶液稳定剂为EDTA、EDTA二钠中的任意一种或几种。

2.根据权利要求1所述的高合金耐蚀钢酸洗液，其特征在于，所述酸洗液各物质质量比例如下：盐酸12-18wt%，硫酸6-8wt%，磷酸0.6-1wt%，缓蚀剂0.2-0.5wt%，表面活性剂0.08-0.12wt%，溶液稳定剂0.09-0.14wt%，余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的高合金耐蚀钢酸洗液，其特征在于，所述缓蚀剂为季铵盐、柠檬酸、苯甲酸钠组成中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的高合金耐蚀钢酸洗液，其特征在于，所述酸洗液各物质质量比例如下：盐酸18wt%，硫酸6wt%，磷酸0.5wt%，缓蚀剂0.4wt%，表面活性剂0.15wt%，溶液稳定剂0.1wt%，余量为水。

5.基于权利要求1-4任意一项所述高合金耐蚀钢酸洗液的酸洗方法，其特征在于，包括如下步骤：将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度45-85℃，酸洗时间30-40min；酸洗后冲洗，进行硝酸钝化，钝化后进行水洗，水洗后浸入5-10wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1-5min。

6.根据权利要求5所述的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗温度65-73℃。

7.根据权利要求5所述的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗温度60℃，酸洗时间35min，水洗后浸入8wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1min。

8.根据权利要求5所述的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗温度45℃，酸洗时间40min，水洗后浸入10wt%NaOH或Na₂CO₃溶液1min。