FI101234B - Process for pickling and passivation of stainless steel without using nitric acid - Google Patents
Process for pickling and passivation of stainless steel without using nitric acid Download PDFInfo
- Publication number
- FI101234B FI101234B FI920580A FI920580A FI101234B FI 101234 B FI101234 B FI 101234B FI 920580 A FI920580 A FI 920580A FI 920580 A FI920580 A FI 920580A FI 101234 B FI101234 B FI 101234B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- bath
- pickling
- stainless steel
- interox
- process according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/086—Iron or steel solutions containing HF
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
5 Menetelmä ruostumattoman teräksen peittaamiseksi ja passivoimiseksi typpihappoa käyttämättä.5 Method for pickling and passivation of stainless steel without the use of nitric acid.
1 1012341 101234
Teknillinen ongelma 10 On hyvin tunnettua, että kuumavalssattujen terästuotteiden tai lämpökäsiteltävien, esimerkiksi karkaistavien puolivalmisteiden valmistuksen aikana materiaalin pinta peittyy vaihtelevan paksuisella hapetuskerroksella. Koska lopulliselle tuotteelle tarvitsee saada kirkkaaksi 15 viimeistelty pinta, on nämä oksidikerrokset poistettava kokonaan. Tähän päästään hyvin tunnetuilla metallin peittausmenetelmillä, joihin käytetään epäorgaanisia mineraalihappoja, kuten kloorivety-, rikki-, typpi- ja fluorivetyhappoja, joko yksinään tai seoksina, joiden 20 seossuhteet voivat vaihdella.Technical Problem 10 It is well known that during the manufacture of hot-rolled steel products or heat-treated, for example hardened, semi-finished products, the surface of the material is covered with an oxidizing layer of varying thickness. Since the finished product needs to be brightened to a finished surface, these oxide layers must be completely removed. This is achieved by well-known metal pickling methods using inorganic mineral acids, such as hydrochloric, sulfuric, nitric and hydrofluoric acids, either alone or in mixtures with varying mixing ratios.
Ruostumattomien terästen alueella, yleisesti käytetyistä teollisista menetelmistä tiedetyn perusteella kaikkein yleisimmin tai todella melkein yksinomaisesti käytetyssä 25 metallin peittausmenetelmässä käytetään typpihapon ja fluorivetyhapon seosta, joiden keskinäiset pitoisuudet vaihtelevat laitoksen tyypin, peitattavan teräksen laadun, sen pinnan ominaisuuksien ja käsiteltävän tuotteen muodon « mukaan. Menetelmä on epäilemättä taloudellinen ja tekee 30 mahdolliseksi erinomaisten tulosten saavuttamisen. Sen hyvin pahana varjopuolena on kuitenkin, että se aiheuttaa huomattavia ympäristöllisiä ongelmia, joita on vaikea ratkaista johtuen juuri typpihapon käytöstä. Tämän *· seurauksena pääsee ilmaan typpioksidien höyryjä, joiden '35 yleinen kaava on NOx, jotka ovat hyvin saastuttavia sekä niiden kanssa kosketuksiin tulevia metalleja ja epämetalleja syövyttäviä, ja lisäksi pesuvesissä ja loppuun kätetyissä kylvyissä on suuret nitraattipitoisuudet, josta seuraa ongelma niiden hävittämisessä.In the field of stainless steels, the most common or indeed almost exclusively used metal pickling process is a mixture of nitric acid and hydrofluoric acid, the relative concentrations of which vary according to the type of plant, the quality of the steel to be pickled, its surface properties and the shape of the product to be treated. The method is undoubtedly economical and makes it possible to achieve excellent results. Its very downside, however, is that it causes significant environmental problems that are difficult to solve precisely because of the use of nitric acid. This * · results in the release of nitrogen oxide fumes of the general formula '35, NOx, which are highly polluting and corrosive to metals and non-metals in contact with them, as well as high nitrate concentrations in washing water and spent baths, resulting in a problem for disposal.
40 2 101234 ΝΟχ höyryjen poistaminen ilmasta ja nitraattien poistaminen käytetyistä kylvyistä aiheuttaa huomattavia laitosongelmia (esimerkiksi ei tällä hetkellä ole sellaista NOx:n poistamismenetelmää, jossa ei olisi teknillisiä ongelmia), 5 suuret käyttökustannukset, eikä mitään varmuutta siitä, että tulokset täyttävät nykyiset määräykset. Siksi useimmissa teollisissa laitoksissa on lopullisissa laskelmissa kustannusta vaikea hyväksyä sisällytettäväksi sijoitettavaan pääomaan. Metallin peittausjärjestelmä, johon ei kuulu 10 typpihapon käyttöä, on sen vuoksi huomattavaa teollista merkitystä, ja erilaisia suunnitelmia on tässä suhteessa kehitelty kaikkialla maailmassa, erityisesti, erityisesti viimeisten kymmenen vuoden kuluessa.40 2 101234 ΝΟχ the removal of vapors from the air and the removal of nitrates from used baths cause significant plant problems (for example, there is currently no NOx removal method with no technical problems), 5 high operating costs, and no assurance that the results meet current regulations. Therefore, in most industrial plants, it is difficult to accept the cost in the final calculations for inclusion in the capital invested. A metal pickling system that does not involve the use of 10 nitric acids is therefore of considerable industrial importance, and various plans have been developed in this regard throughout the world, in particular, especially over the last ten years.
15 Menetelmät, jotka ovat vaihtoehtoja typpihapon käytölle: tekniikan taso15 Methods as alternatives to the use of nitric acid: state of the art
Perinteisille HN03 + HFtlle perustuville ruostumattoman teräksen peittausmenetelmille vaihtoehdoksi ehdotettuja 20 typpihappovapaita vaihesarjoja käsitteleviä patenttijulkaisuja ja tätä asiaa koskevaa tärkeintä kirjallisuutta käsittänyt tutkimus toi esiin seuraavaa: A) Japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 50071524, julkaistu 25 13.6.75., käytetään suolahappoa ja ferrikloridia sisältävää seosta 70°C:n lämpötilassa ja 20 sekunnin käsittelyaikaa.An alternative study to traditional HNO3 + HF-based stainless steel pickling methods has been the publication of 20 proposed patents on nitric acid-free step series and the main literature on the subject disclosed the following: A) C. and a processing time of 20 seconds.
• B) Kahdessa japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 55018552, julkaistu 8.2.80., ja JP 55050468, julkaistu 12.4.80., 30 esitetty menetelmä käsittää kolme vaihetta, nimittäin 1) alkuvaiheessa hilseen poisto rikkihapossa tai suolahapossa, 2) sitä seuraava upottaminen ensin kaliumpermanganaatin ja \ epäorgaanisten happojen (ei HF) liuokseen ja toiseksi ferrinitraatin, ferrisulfaatin ja peroksidirikkihapon 35 liuokseen, ja 3) loppupesu paineen alaisella vedellä tai ultraäänellä.• B) The method disclosed in two Japanese Patent Publications JP 55018552, published February 8, 80, and JP 55050468, published April 12, 80, comprises three steps, namely 1) initial removal of dandruff in sulfuric acid or hydrochloric acid, 2) subsequent immersion first in potassium permanganate and \ to a solution of inorganic acids (not HF) and secondly to a solution of ferric nitrate, ferric sulphate and peroxydisulphuric acid 35, and 3) final washing with pressurized water or ultrasound.
40 3 101234 C) Ruotsalaisessa patenttijulkaisussa SE 8001911, julkaistu 12.10.81., kuvataan 1 ja 120 minuutin välillä (edullisesti 1 - 20 minuuttia) olevan ajan kestävää käsittelyä välillä 10 ja 90°C olevassa lämpötilassa (edullisesti 30 - 60°C) rikkihapon 5 ja vetyperoksidin muodostamassa liuoksessa.40 3 101234 C) Swedish patent publication SE 8001911, published on 12.10.81, describes the continuous treatment of sulfuric acid at a temperature between 10 and 90 ° C (preferably 30-60 ° C) for a time between 1 and 120 minutes (preferably 1 to 20 minutes). 5 and in a solution of hydrogen peroxide.
D) Saksalaisessa patenttijulkaisussa DD 244362, julkaistu 1.4.87., käytetään lämpötilassa 15 - 30°C liuosta, joka muodostaa kromihaposta, rikkihaposta, fluorivetyhaposta ja 10 inhibiittorista (heksametyleenitetramiinista); sen jälkeen kylpy neutraloidaan kalsium ja barium suoloilla.D) German patent publication DD 244362, published 1.4.87, uses a solution of chromic acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid and an inhibitor (hexamethylenetetramine) at a temperature of 15 to 30 ° C; then the bath is neutralized with calcium and barium salts.
E) Saksalainen patenttijulkaisu DE 3937438, julkaistu 30.8.90., on tarkoitettu pääasiallisesti langan 15 valmistusteollisuuteen, ja siinä käytetään fluorivety happo liuosta, joka sisältää Fe3+:ta fluoridi kompleksin muodossa lisättynä; happea sisältävää kaasumaista tai nestemäistä ainetta lisätään sitten liuokseen, jota elektrolysoidaan syntymistilassa olevan hapen aikaan saamiseksi, joka kykenee 20 hapettamaan kaksiarvoisen hapen kolmiarvoiseksi.E) German patent publication DE 3937438, published on 30.8.90, is intended mainly for the yarn manufacturing industry and uses a solution of hydrofluoric acid containing Fe 3+ in the form of a fluoride complex added; the oxygen-containing gaseous or liquid substance is then added to the solution, which is electrolyzed to provide oxygen in the nascent state, which is capable of oxidizing divalent oxygen to trivalent oxygen.
F) Saksalaisessa patenttijulkaisussa DE 3222532, julkaistu 22.12.83., kuvataan austeniittista terästä olevien putkien ja astioiden metallin peittausta, niiden sisäpuolisia pintoja 25 käsitellään 15 - 30oC:n lämpötilassa liuoksella, joka on valmistettu fluorivetyhaposta ja peroksideista (joko stabilisoi-. dusta vetyperoksidista tai natriumperboraatista tai orgaani sista peroksideista, joita ei ole määritelty tarkemmin), kun taas ulkopuoliset pinnat peitataan tahnoilla, jotka on 4 101234 valmistettu fluorivetyhaposta, peroksideista ja täyteaineista (karboksimetyyliselluloosasta); pastat on hävitettävä neutraloimalla kalsiumsuoloilla, peroksidit tuhotaan joko katalyyteillä tai kuumentamalla» 5 G) Tokai Denka Kogyon englantilaisessa patenttijulkaisussa 2,000,196 käytetään metallin peittauskylpyä, joka sisältää ferrosulfaattia ja fluorivety ^happoa. i^SO^ää ja vetyperoksidia syötetään moolisuhteessa 1:1 ja.tku- 10 vasti riittävän ferri-joniväkevyyden yllä pitämiseksi käsittelyn aikana. Patenttivaatimuksiin .sisältyy myös käsittelyn säätömenetelmä mittaamalla jatkuvasti seoksen hapetus-pelkistys potentiaalia, joka tulee pitää arvossa ·£. 500 mV säätämällä H^SO^ + I^Og :n syöttöä; 15 H) Kahdessa hyvin samanlaisessa eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP 188975 ja EP 236354 (=W0 87/01739) etuoikeuspäivämäärien ollessa 22.1.85. ja 19.9.35. vastaavasti, käytetään metallin peittausliuosta, joka si- 20 sältää fluorivetyhappoa (5-50 g/1) ja kolmiarvoista ferri-jonia, joka lisätään fluorattujen kompleksien muodossa, ja johon liuokseen puhalletaan jatkuvasti ilmaa tai happea; käsittelyaika on 30 sekunnin ja 5 minuutin välillä, ja lämpötila vaihtelee 10°C:sta 70°C:een, . 25 myöskin suositellaan hapetus-pelkistys potentiaalin sää töä, se tulisi pitää -200:n ja +800 mV:n välillä ensiksi mainitun patenttijulkaisun mukaan ja +100 mV:n ja +300 mV:n välillä toisen patenttijulkaisun mukaan, lisäämällä hapetinta kuten kaliumpermanganaattia tai vetyper- 30 oksidia potentiaalin nostamiseksi, jos se on välttämätöntä. Kaikki suoritetut kokeet koskevat vain teräs levyn peittausta käyttämättä muita hapettavia yhdisteitä kuin ilmakehän ilmaa.F) German patent publication DE 3222532, published on 22.12.83, describes the metal pickling of pipes and vessels made of austenitic steel, the inner surfaces 25 of which are treated at a temperature of 15 to 30 ° C with a solution made of hydrofluoric acid and peroxides (either stabilized hydrogen peroxide or sodium perborate or organic peroxides (not specified), while the outer surfaces are covered with pastes made of 4 101234 hydrofluoric acid, peroxides and fillers (carboxymethylcellulose); pastes must be disposed of by neutralization with calcium salts, peroxides destroyed either by catalysts or by heating »5 G) Tokai Denka Kogyo's English patent publication 2,000,196 uses a metal pickling bath containing ferrous sulphate and hydrofluoric acid. SO 2 and hydrogen peroxide are fed in a molar ratio of 1: 1 and consistently to maintain a sufficient Ferri ion concentration during the treatment. The claims also include a method of controlling the treatment by continuously measuring the oxidation-reduction potential of the mixture, which should be kept at · £. 500 mV by adjusting the supply of H 2 SO 4 + I 2 Og; H) In two very similar European patents EP 188975 and EP 236354 (= WO 87/01739) with priority dates of 22.1.85. and 19.9.35. accordingly, a metal pickling solution containing hydrofluoric acid (5-50 g / l) and trivalent Ferri-Ion is used, which is added in the form of fluorinated complexes and to which air or oxygen is continuously blown; the treatment time is between 30 seconds and 5 minutes and the temperature varies from 10 ° C to 70 ° C,. 25 it is also recommended to adjust the oxidation-reduction potential, it should be kept between -200 and +800 mV according to the first patent publication and between +100 mV and +300 mV according to the second patent publication, by adding an oxidant such as potassium permanganate or hydrogen peroxide to increase the potential, if necessary. All the tests performed only concern the pickling of the steel plate without the use of oxidizing compounds other than atmospheric air.
35 Vielä on olemassa kaksi muuta patenttijulkaisua, jotka koskevat mahdollisuutta estää tai vähentää äärimmilleen 5 101234 Ν0χ typpioksidien muodostuminen typpihapon avulla toimivissa kylvyissä siten, että syötetään sopivia hapet-timia metallin peittauskylpyyn. Niistä aikaisemmassa, japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 58110682 päivämää-5 rältä 1.7.83. käytetään vetyperoksidia; toisessa, ruotsalaisessa patenttijulkaisussa (SE 8305648 päivämäärältä 15.4.85.» etuoikeus päivämäärä 14.10.83., SE 835648) taas käytetään vetyperoksidia ja/tai vaihtoehtoisesti ureaa.There are two other patents relating to the possibility of preventing or reducing to an extreme 5 101234 ap0χ the formation of oxides of nitrogen in nitric acid baths by feeding suitable oxidants to a metal pickling bath. Among them, in the earlier Japanese patent publication JP 58110682 dated 5 July 1, 2003. hydrogen peroxide is used; another Swedish patent publication (SE 8305648 from 15.4.85. »priority date 14.10.83., SE 835648) again uses hydrogen peroxide and / or alternatively urea.
1010
Huolimatta tästä patenttien lisääntymisestä, on tähän asti vielä käytetty perinteellistä typpihappoon ja fluorivetyhappoon perustuvaa menetelmää laajasti kaikkialla mailmassa, eikä mitään edellä mainituista ehdo-15 tetuista vaihtoehdoista ole otettu teolliseen käyttöön.Despite this increase in patents, the traditional method based on nitric acid and hydrofluoric acid has so far been widely used throughout the world, and none of the above-mentioned proposed alternatives have been adopted for industrial use.
Keksinnön mukainen menetelmä 20 Tämän patenttihakemuksen mukaisessa menetelmässä yhdistyy tietyissä tekniikan tason menetelmissä 25 olevia mielenkiintoisia puolia, jotka on järkeistetty laajäsisältöiseksi ja tyhjentäväksi ohjelmaksi, johon on liitetty erilaisia ehdottomasti uuden laatuisia nä- $ kökohtia.; 30 Menetelmä perustuu metallin peittauskylvyn käyttöön, joka sisältää ferri-joneja, H2S0^, HF, H202 ja tavanomaisia lisäaineita, emulgointiaineita, kirkastusainei-ta ja syöpymisen estoaineita, ja johon puhalletaan jatkuvasti voimakas ilmavirta. Tavallisesti toimitaan läm-35 pötilassa, joka on välillä 30 ja 70°C ja edullisesti välillä 45 ja 55°C. Menetelmän perus tunnusmerkit ovat seuraavat: 101234 6Method according to the invention The method according to the present patent application combines the interesting aspects of certain prior art methods 25, which are rationalized into a comprehensive and exhaustive program, to which various aspects of a completely new quality have been incorporated; The method is based on the use of a metal pickling bath containing Ferri ions, H 2 SO 4, HF, H 2 O 2 and conventional additives, emulsifiers, brighteners and corrosion inhibitors, to which a strong air stream is continuously blown. It is usually operated at a temperature between 30 and 70 ° C and preferably between 45 and 55 ° C. The basic features of the method are as follows:
Kylvyn sisältämät epäorgaaniset mineraalihapot: valmistettaessa metallin peittauskylpyä tehdään liuos, joka sisältää vähintään 150 g/1 ja edullisesti noin 170 g/1 l^SO^, ja vähintään 40 g/1 ja edullisesti 50 g/1 HF.Inorganic mineral acids contained in the bath: in the preparation of the metal pickling bath, a solution containing at least 150 g / l and preferably about 170 g / l of 1 SO 2, and at least 40 g / l and preferably 50 g / l of HF is made.
5 Näillä hapoilla on erilaisia tehtäviä, joista kaikkein tärkein on pitää menetelmän p^ pienempänä kuin 1 ja edullisesti 0:n ja 0.5:n välillä lämpökäsittelystä peräisin olevien oksidien liuottamiseksi, ja fluorivetyhapon ta- *5 *+· pauksessa tarkoituksena on muodostaa komplekseja Fe 10 ja Cr^+ jonien kanssa mahdollisimman suuressa määrässä.These acids have various functions, the most important of which is to keep the process p ^ less than 1 and preferably between 0 and 0.5 to dissolve the oxides from the heat treatment, and in the case of hydrofluoric acid the aim is to form complexes with Fe 10 and Cr ^ + ions as much as possible.
Koska näiden kahden hapon ja erityisesti fluorivetyhapon väkevyydet pyrkivät laskemaan metallin peittauskäsittelyn aikana, täytyy niitä lisätä aika ajoin kylvystä teh-15 dyn analyysin perusteella (vapaan hapon ja fluoridi jonin arvot)oAs the concentrations of these two acids, and in particular hydrofluoric acid, tend to decrease during the pickling treatment of the metal, they must be increased from time to time on the basis of an analysis performed from the bath (free acid and fluoride ion values) o
Kylvyn Fe^ Ioni pitoisuus: Kylpyä valmistettaessa lisätään metallin peittausliuokseen Fe^+ jonia määrä, joka 20 ei ole pienempi kuin 15 g/1, ferrisulfaatin muodossa. Tämän jonin tehtävänä on korvata typpihappo napettavana ai- "5+ 2 + neena reaktiossa 2Fe^ + Fe —^ 3Fe , jota kylvyn p^. -olosuhteet edistävät. Käsittelyn aikana täytyy saada jatkuvasti aikaan oikeat olosuhteet ferri muodon määrän saa- . - 25 luiseksi mahdollisimman suureksi ferro muodon kustannuk- * sella kylpyyn liuenneessa raudassa.Fe 2+ ion content of the bath: During the preparation of the bath, an amount of Fe 2+ ion not less than 15 g / l in the form of ferric sulphate is added to the metal pickling solution. The purpose of this Joni is to replace nitric acid as a scavenging agent in the reaction 2Fe ^ + Fe - ^ 3Fe, which is promoted by the p ^. Conditions of the bath. During the treatment, the right conditions must be continuously obtained to obtain the amount of Ferri form. as much as possible at the cost of the Ferro form * in the iron dissolved in the bath.
O 4- ^ +O 4- ^ +
Fe jonien hapettuminen Fe joneiksi käsittelyn aikana jälkimmäisten pitoisuuden pitämiseksi edeltä käsin mää-30 rätyn vähimmäisarvon yläpuolella saavutetaan kylpyyn pu-halletun ilman ja kylpyyn pienissä erissä jatkuvasti lisätyn ^O^n yhteisvaikutuksella,,The oxidation of Fe ions to Fe ions during the treatment to keep the concentration of the latter above a predetermined minimum value is achieved by the combined action of the air blown into the bath and the ^ O 2 continuously added to the bath in small batches.
Stabilisoidun vetyperoksidin jatkuva lisääminen 35Continuous addition of stabilized hydrogen peroxide
Jotta menetelmä olisi taloudellinen, täytyy kulutetun 7 101234 vetyperoksidin määrän olla niin pieni kuin mahdollista. Tästä syystä on tärkeää käyttää vetyperoksidia, joka sisältää tunnettua stabilisointiainetta, joka on tehokas estämään tai ainakin merkittävästi hidastamaan per-5 oksidin hajoamista käyttö olosuhteissa (lämpötila 70°C:een asti, hyvin hapan kylvyn pH, rautaa 100 g/l:aan asti, Ni ja Cr jonien läsnäolo)» Erityisen sopiva stabi-lisointiaine on Interoxin (Laporte-Solvay) Interox S 333 tai Interox S 333C nimisenä markkinoima» Sopivasti sta-10 bilisoidun 1^02^ käyttö yhdessä kylpyyn puhalletun ilman käytön kanssa täydentävänä hapettavana aineena on tuottanut tulokseksi menetelmän, jossa H202:n käyttö on taloudellisesti tarkoituksen mukaista, tämä ei ollut koskaan mahdollista tunnetuilla menetelmillä. Metallin 15 peittauskylpy valmistetaan niin, että H^0^:n väkevyys on välillä 1 ja 20 g/l, edullisesti 2-5 g/l.For the process to be economical, the amount of 7 101234 hydrogen peroxide consumed must be as small as possible. For this reason, it is important to use hydrogen peroxide containing a known stabilizer which is effective in preventing or at least significantly slowing down the decomposition of per-5 oxide under operating conditions (temperature up to 70 ° C, pH of a very acid bath, iron up to 100 g / l, Presence of Ni and Cr ions) »A particularly suitable stabilizer is the one marketed by Interox (Laporte-Solvay) called Interox S 333 or Interox S 333C» The use of suitably stabilized 1 ^ 02 ^ in combination with the use of air blown into the bath as a complementary oxidizing agent has produced resulting in a method in which the use of H 2 O 2 is economically feasible, this was never possible with known methods. The pickling bath of metal 15 is prepared so that the concentration of H 2 O 2 is between 1 and 20 g / l, preferably 2-5 g / l.
Metallin peittauksen aikana jatkuvaa H^O^,:n syöttöä säädetään peitattavan teräslaadun ja materiaalin 20 (tai puoliviimeistellyn tuotteen) pinnan ominaisuuksien perusteella sekä valssauksesta tai lämpökäsittelystä peräisin olevan hilseen määrän ja laadun perusteella. Tavallisesti syötetään H^0^:ta määrä, joka on välillä 0.3 ja 1 g/i kylpyä ja käsittelyn keston tuntia kohti.During the pickling of the metal, the continuous supply of H 2 O 2 is adjusted according to the quality of the steel to be pickled and the surface properties of the material 20 (or semi-finished product) and the amount and quality of dandruff from rolling or heat treatment. Usually H 2 O 2 is fed in an amount between 0.3 and 1 g / l per bath and the duration of the treatment per hour.
2525
Jatkuva ilman puhallus βContinuous air blowing β
Metallin^, peittauksen aikana johdetaan kylpyyn jatKuva ilmavirta nopeudella, joka on vähintään 3 mVm^ kylpyä 30 ja käsittelytuntia kohti. Tämä ilmavirta, joka syötetään sopivalla nopeudella, osaltaan vaikuttaa hyvän sekoituksen aikaan saamiseen kylvyssä, joka on tärkeä edellytys tehokkaan metallin peittauksen aikaan saamiseksi, koska se aliomaa sekoittaa käsiteltävän pinnan lähei-35 syydessä olevan laminaarikerroksen siten varmistaen, että tämä pinta on aina suorassa kosketuksessa tuoreen H 101234 metallin peittaus liuoksen kanssa. Käsittelyliuoksen parhaan mahdollisen mekaanisen sekoittumisen ja homogenisoitumisen varmistamiseksi on edullista puhaltaa ilmaa altaan pohjalle reijitettyjen syörtöputkien 5 kautta tai käyttämällä sopivaa puhalluslaitetta.During the pickling of the metal, a continuous flow of air is introduced into the bath at a rate of at least 3 mVm per bath and per hour of treatment. This air flow, which is fed at a suitable speed, contributes to good mixing in the bath, which is an important prerequisite for efficient metal pickling, as it mixes the laminar layer in the vicinity of the surface to be treated, thus ensuring that this surface is always in direct contact with fresh H 101234 metal pickling with solution. In order to ensure the best possible mechanical mixing and homogenization of the treatment solution, it is advantageous to blow air through perforated pipes 5 perforated at the bottom of the basin or by using a suitable blowing device.
Kuten on jo todettu, puhallettu ilma myös hapettaa ferro joneja yhdessä vetyperoksidin kanssa, siten saadaan tulokseksi jälkimmäisen kulutuksen huomattava 10 pieneneminen.As already stated, the blown air also oxidizes Ferro ions together with hydrogen peroxide, thus resulting in a considerable reduction in the latter consumption.
Hapetus-pelkistys potentiaalin säätö: Un hyvin tunnettua, että ruostumattoman teräksen käyttäytymistä happo-seoksessa kuvataan polarisoitumiskäyrillä, jotka esittä-15 vät aktiivisuus-, passiivisuus- ja transpassiivisuus-vaiheita eri potentiaaleilla, kylpy on vain pidettävä niissä olosuhteissa, joissa materiaali ei syövy, eli käsittely täytyy suorittaa potentiaalissa, joka sijoittuu passiivisuusalueelle, joka voidaan määrätä etu-20 käteen teräksen laadun perusteella.Oxidation-Reduction Potential Adjustment: It is well known that the behavior of stainless steel in an acid alloy is described by polarization curves showing the activity, passivity and transpassivity steps at different potentials, the bath only needs to be kept under non-corrosive conditions, i.e. the treatment must be carried out at a potential within a range of passivity which can be determined in advance-20 in hand on the basis of the quality of the steel.
Käsittelyn kestäessä, samalla kun kahden arvoisen ferro jönin pitoisuus kylvyssä suurenee, kylvyn hapetus-pelkistys potentiaali pyrkii laskemaan, vetyperoksidin 25 ’lisäys yhdessä puhalletun ilman hapettavan vaikutuksen kanssa palauttaa sen sopivimpien arvojen alueelle, säännön mukaisesti selvästi suuremmaksi kuin 300 mV.During the treatment, while the concentration of divalent Ferro jön in the bath increases, the oxidation-reduction potential of the bath tends to decrease, the addition of hydrogen peroxide 25 'together with the oxidizing effect of the blown air returns it to the most suitable values, clearly above 300 mV.
tt
Koko ajan säätämällä potentiaalia on sen vuoksi mahdollistä, ei vain varmistaa hyvä materiaalin peittaus, 30 vaan myös varmistaa, että sen pinnalle muodostuu passi-·', voitumiskalvo. Tässä suhteessa ovat teolliset kokeet antaneet kaikissa tapauksissa tulokseksi kirkkaita, kiiltäviä ja täydellisesti tasomaisia pintoja, joissa ei ollut nähtävissä mitään syöpymiä esimerkiksi piste-35 mäisestä syöpymisestä tai liian voimakkaasta metallin peittauskäsittelystä johtuen.By constantly adjusting the potential, it is therefore possible not only to ensure good pickling of the material, but also to ensure that a passive film is formed on its surface. In this respect, industrial experiments have in all cases resulted in bright, shiny and perfectly planar surfaces in which no corrosion was visible, for example due to pitting-35 corrosion or excessive metal pickling treatment.
9 101234 Tässä suhteessa tulee huomata, että usein perinteellisellä typpihappoon ja fluorivetyhappoon perustuvalla metallin peittausmenetelmällä on tuloksena sen kaltaisia vikoja kuin yllä on selitetty, eikä ole lainkaan 5 harvinaista, että perinteellisellä järjestelmällä saadaan tulokseksi materiaalin "palaminen11 (s.o, kiteiden välisiä syöpymisilmiöitä)„9 101234 In this regard, it should be noted that often the traditional method of pickling metal based on nitric acid and hydrofluoric acid results in defects similar to those described above, and it is not at all uncommon for the conventional system to result in "burning" (i.e., crystalline corrosion) of the material.
Sellaisina aikoina, jolloin metallin peittauskylpy 10 ei ole toiminnassa (viikon loppuna, öisin), on välttämätöntä huolehtia vain vähimmäis ilmamäärän puhaltamisesta hapetus-pelkistys potentiaalin pitämiseksi so-pivimpien arvojen alueella, siten on saatu aikaan mahdollisuus jättää materiaali liuokseen upotetuksi 15 useiksi tunneiksi ilman syöpymisvaaraa»At times when the metal pickling bath 10 is not in operation (at the end of the week, at night), it is necessary to blow only the minimum amount of air to keep the oxidation-reduction potential within the most suitable values, thus making it possible to leave the material immersed in the solution for several hours without corrosion.
Metallin peittauskylvyn sisältämät erilaiset lisäaineet Tämän keksinnön mukaisen metallin peittauskylvyn kokoo-20 musta muodostettaessa käytetään tämän tyyppisen menetelmän tavallisia lisäaineita, valinnan varaisesti jo-nittomia pmta-aktiivisia aineita, jotka toimivat kos-tutusäineina, emulgointiaineita, kirkastusaineita ja hapon vaikutuksen estoaineita. Nämä lisäaineet parantavat 25 ja edistävät metallin puittauksen vaikutusta keski-naisen synergistisen vaikutuksen avulla0 Niitä käytetään kokonaismäärältään noin 1 g/1 kylpyä.Various Additives in a Metal Pickling Bath The metal pickling bath of the present invention is formed using the usual additives of this type of process, optionally non-ionic pmta-active agents which act as wetting agents, emulsifiers, brighteners and acid inhibitors. These additives enhance and enhance the effect of the metal scaffolding through a moderate synergistic effect. They are used in a total amount of about 1 g / l bath.
tt
Menetelmän edut 30 ,ί Lietteettömyysl Tämän keksinnön mukainen menetelmä vä hentää äärimmäisen pieneksi tai jopa kokonaan estää lietteen muodostumisen, josta on seurauksena lisää kustannusten säästöä. Tämä etu johtuu muun muassa tarkoituk-55 sen.mukaisesta HF pitoisuudesta käsittelyn aikana ja ferro jonien pitoisuuden asian mukaisesta säätämisestä,Advantages of the method 30, ί Sludge-free The method according to the present invention reduces the formation of sludge to an extremely low level or even completely, which results in further cost savings. This advantage is due, inter alia, to the appropriate HF content during treatment and the appropriate adjustment of the Ferro ion content,
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI910879A IT1245594B (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | PICKLING AND PASSIVATION PROCESS OF STAINLESS STEEL WITHOUT NITRIC ACID |
ITMI910879 | 1991-03-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI920580A0 FI920580A0 (en) | 1992-02-12 |
FI920580A FI920580A (en) | 1992-09-30 |
FI101234B true FI101234B (en) | 1998-05-15 |
Family
ID=11359360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI920580A FI101234B (en) | 1991-03-29 | 1992-02-12 | Process for pickling and passivation of stainless steel without using nitric acid |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0505606B2 (en) |
JP (1) | JP2655770B2 (en) |
AT (1) | ATE129753T1 (en) |
DE (2) | DE69114265T3 (en) |
DK (1) | DK0505606T3 (en) |
ES (1) | ES2082063T5 (en) |
FI (1) | FI101234B (en) |
GR (1) | GR3018681T3 (en) |
IT (1) | IT1245594B (en) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1255655B (en) * | 1992-08-06 | 1995-11-09 | STAINLESS STEEL PICKLING AND PASSIVATION PROCESS WITHOUT THE USE OF NITRIC ACID | |
IT1255855B (en) * | 1992-10-12 | 1995-11-17 | Cesare Pedrazzini | PICKLING AND PASSIVATION PROCESS FOR TITANIUM SHEETS IN TAPE, WITHOUT THE USE OF NITRIC ACID. |
DE4237021C1 (en) * | 1992-11-02 | 1994-02-10 | Poligrat Gmbh | Means for pickling the surface of chromium-nickel steels and chrome steels and use of the agent |
DE4417284C2 (en) * | 1993-05-24 | 1999-03-25 | Alfred Schmitz | Process for pickling workpieces from high-alloy materials |
WO1996009899A1 (en) * | 1994-09-26 | 1996-04-04 | E.R. Squibb & Sons, Inc. | Stainless steel acid treatment |
IT1276954B1 (en) * | 1995-10-18 | 1997-11-03 | Novamax Itb S R L | PICKLING AND PASSIVATION PROCESS OF STAINLESS STEEL WITHOUT THE USE OF NITRIC ACID |
FR2745301B1 (en) * | 1996-02-27 | 1998-04-03 | Usinor Sacilor | PROCESS FOR STRIPPING A STEEL PART AND PARTICULARLY A STAINLESS STEEL SHEET STRIP |
FR2772050B1 (en) * | 1997-12-10 | 1999-12-31 | Imphy Sa | PROCESS FOR STRIPPING STEEL AND IN PARTICULAR STAINLESS STEEL |
DE19755350A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-17 | Henkel Kgaa | Process for pickling and passivating stainless steel |
EP0974682A1 (en) * | 1998-07-18 | 2000-01-26 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Method and apparatus for the chemical treatment of metalsurfaces |
IT1302202B1 (en) | 1998-09-11 | 2000-07-31 | Henkel Kgaa | ELECTROLYTIC PICKLING PROCESS WITH SOLUTIONS FREE FROM ACIDONITRICO. |
IT1303814B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-02-23 | Henkel Kgaa | APPARATUS AND METHOD TO CONTROL PERACCIAIO PICKLING PROCESSES. |
DE10157340A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Sms Demag Ag | Process for treating the surfaces of a metal strand used for pickling a steel strip comprises moving the strand through a closed treatment channel at a regulated speed while directing turbulent jets of a pickling liquid |
DE10160318A1 (en) | 2001-12-07 | 2003-06-18 | Henkel Kgaa | Process for pickling martensitic or ferritic stainless steel |
ES2350095T3 (en) | 2002-10-15 | 2011-01-18 | HENKEL AG & CO. KGAA | SOLUTION AND DECAPING PROCEDURE FOR STAINLESS STEEL. |
EP1793016A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-06 | Elpochem AG | Polishing and deburring composition for workpieces of carbon steel and method of chemical polishing and deburring |
KR100936348B1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-01-12 | 주식회사 포스코 | High corrosion resistance surface treatment solution fostering material of low chromium stainless steel and passcivity treatment method of stainless steel by using the fostering material |
CN102337548B (en) * | 2011-09-14 | 2012-12-05 | 西部钛业有限责任公司 | Acid washing method of titanium and zirconium materials without acid-free fog |
GB2499000A (en) | 2012-02-02 | 2013-08-07 | Henkel Ag & Co Kgaa | Aqueous acidic pickling solution with hydroxylamine accelerators |
GB2508827A (en) | 2012-12-11 | 2014-06-18 | Henkel Ag & Co Kgaa | Aqueous compositions and processes for passivating and brightening stainless steel surfaces |
DE102012024542A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | Poligrat Gmbh | Thixotropic mordant |
JP6526406B2 (en) * | 2014-12-10 | 2019-06-05 | 株式会社Ihi | Method of passivating stainless steel parts and passivating solution for stainless steel parts |
CN108220937A (en) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 浙江苏泊尔股份有限公司 | A kind of processing method of stainless steel work-piece high temperature resistance discoloration |
JP6592624B2 (en) * | 2019-01-15 | 2019-10-16 | 株式会社Ihi | Passivation treatment method for stainless steel parts and passivation treatment liquid for stainless steel parts |
EP3951014B1 (en) * | 2020-01-09 | 2024-05-22 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Method for pickling steel plate and pickling apparatus |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS549120A (en) * | 1977-06-24 | 1979-01-23 | Tokai Electro Chemical Co | Method of controlling acid cleaning liquid for stainless steel |
JPS5442850A (en) * | 1977-09-10 | 1979-04-05 | Kubota Ltd | Method of treating raw sewage |
JPS5551514A (en) * | 1978-10-12 | 1980-04-15 | Osaka Cement | Steel fiber mixing method and its device |
JPS568109A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-27 | Toshikazu Iwasaki | Reflecting telescope |
ATE121804T1 (en) * | 1985-01-22 | 1995-05-15 | Ugine Sa | METHOD FOR ACID PICKLING STEEL, PARTICULARLY STAINLESS STEEL. |
FR2587369B1 (en) * | 1985-09-19 | 1993-01-29 | Ugine Gueugnon Sa | PROCESS OF ACID STRIPPING OF STAINLESS STEEL PRODUCTS |
-
1991
- 1991-03-29 IT ITMI910879A patent/IT1245594B/en active IP Right Grant
- 1991-08-14 ES ES91113628T patent/ES2082063T5/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-14 EP EP91113628A patent/EP0505606B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-14 DK DK91113628.1T patent/DK0505606T3/en active
- 1991-08-14 DE DE69114265T patent/DE69114265T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-14 AT AT91113628T patent/ATE129753T1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-08-14 DE DE91113628T patent/DE505606T1/en active Pending
- 1991-10-04 JP JP3284206A patent/JP2655770B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-12 FI FI920580A patent/FI101234B/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-01-17 GR GR960400082T patent/GR3018681T3/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI920580A0 (en) | 1992-02-12 |
ITMI910879A0 (en) | 1991-03-29 |
ATE129753T1 (en) | 1995-11-15 |
EP0505606A1 (en) | 1992-09-30 |
JP2655770B2 (en) | 1997-09-24 |
JPH04304391A (en) | 1992-10-27 |
DE69114265D1 (en) | 1995-12-07 |
DE505606T1 (en) | 1994-02-03 |
IT1245594B (en) | 1994-09-29 |
DE69114265T3 (en) | 2004-08-05 |
EP0505606B1 (en) | 1995-11-02 |
DK0505606T3 (en) | 1995-12-04 |
EP0505606B2 (en) | 2003-02-26 |
ES2082063T3 (en) | 1996-03-16 |
FI920580A (en) | 1992-09-30 |
ITMI910879A1 (en) | 1992-09-29 |
GR3018681T3 (en) | 1996-04-30 |
DE69114265T2 (en) | 1996-04-18 |
ES2082063T5 (en) | 2003-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI101234B (en) | Process for pickling and passivation of stainless steel without using nitric acid | |
JP2819378B2 (en) | Pickling method for stainless steel | |
US5843240A (en) | Process for stainless steel pickling and passivation without using nitric acid | |
US8192556B2 (en) | Pickling or brightening/passivating solution and process for steel and stainless steel | |
US5354383A (en) | Process for pickling and passivating stainless steel without using nitric acid | |
JP3128202B2 (en) | Metal processing method | |
US6068001A (en) | Process for stainless steel pickling and passivation without using nitric acid | |
FI81126B (en) | Process for pickling stainless steel products | |
EP1050605B1 (en) | Process for pickling stainless steel in the absence of nitric acid and in the presence of chloride ions | |
EP2931941A1 (en) | Brightening and passivation of stainless steel surfaces | |
JPS60243289A (en) | Pickling method | |
US7229506B2 (en) | Process for pickling martensitic or ferritic stainless steel | |
CZ213093A3 (en) | Method of pickling titanium products or half-finished products | |
JP2000064070A (en) | Pickling solution for metal and pickling | |
US5332446A (en) | Method for continuous pickling of steel materials on a treatment line | |
EP1552038B1 (en) | An economic method for restoring the oxidation potential of a pickling solution | |
KR100549864B1 (en) | Composition of nitric acid free pickling solution for stainless steel | |
JP2013124394A (en) | Surface treatment agent for stainless steel, and method for treatment and management thereof | |
JPS586980A (en) | Nitric acid pickling solution for metal | |
JPH10259489A (en) | Descaling method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |