FI110325B - Hehkutus- ja hilseenpoistomenetelmä ruostumattomalle teräkselle - Google Patents

Hehkutus- ja hilseenpoistomenetelmä ruostumattomalle teräkselle Download PDF

Info

Publication number
FI110325B
FI110325B FI953374A FI953374A FI110325B FI 110325 B FI110325 B FI 110325B FI 953374 A FI953374 A FI 953374A FI 953374 A FI953374 A FI 953374A FI 110325 B FI110325 B FI 110325B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
stainless steel
annealing
temperature
steel
process according
Prior art date
Application number
FI953374A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI953374A (fi
FI953374A0 (fi
Inventor
Yeong-U Kim
Donald Raymond Zaremski
Carol Snyder Hertzler
Original Assignee
Allegheny Ludlum Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allegheny Ludlum Corp filed Critical Allegheny Ludlum Corp
Publication of FI953374A0 publication Critical patent/FI953374A0/fi
Publication of FI953374A publication Critical patent/FI953374A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI110325B publication Critical patent/FI110325B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/60Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F1/00Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
    • C25F1/02Pickling; Descaling
    • C25F1/04Pickling; Descaling in solution
    • C25F1/06Iron or steel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

1 110325
Hehkutus- ja hilseenpoistomenetelmä ruostumattomalle teräkselle Keksinnön tausta 5 1. Keksinnön ala: Käsillä olevan keksinnön kohteena on ruostumattoman te räslevyn tai - nauhan hehkuttaminen ja hilseenpoisto niin, että myöhempi happosyövytys voidaan synergistisesti jättää pois, ja tarkemmin sanoen varmistetaan ohuen yhtenäisen oksidihilsekerroksen muodostuminen niin, että se voidaan täydellisesti poistaa virtatiheydeltään alhaisessa elektrolyytissä.
10 2. Tekniikan taso: Sileävalssattujen ruostumattomien teräslevyjen ja -nauha-tuotteiden valmistuksessa materiaali on hehkutettava tai pehmennettävä kylmävalssauksen jälkeen. Eräässä hyvin yleisessä hehkutustavassa teräs kuumennetaan hapettavassa uunin kaasukehässä lämpötilaan, joka myös saa 15 aikaan oksidipintahilseen muodostumisen. Tämä kuumentaminen lämpötilaan, joka tyypillisesti on välillä 788°C - 1177°C, riippuen prosessoitavan teräksen kemiallisesta koostumuksesta, tehdään yleisesti tulenkestävästi vuoratussa, kaasulla kuumennetussa uunissa, joka sisältää hapettavan kaasukehän. Tämä käsittely johtaa tyypillisesti siihen, että ruostumattoman teräksen 20 pinnalle muodostuu oksidihilsettä, jonka paksuus on alueessa 0,4 pm - useita ··.·. mikroneita. Hilse on lopulta poistettava ennen kuin tuotetta pidetään myynti- • · :·.·. valmiina. Tekniikan tason mukaisesti tämän suorittamiseen voidaan käyttää f mitä tahansa useista erilaisista hilseenpoistomenetelmistä, joko yksinään tai yhdistelmänä. Näihin tunnettuihin menetelmiin kuuluvat (1) teräshiekkapu-25 hallus ja sitä seuraava happosyövytys, (2) hilseen käsittely upottamalla tuote sulaan suolaan tai tekemällä sille elektrolyyttinen käsittely, minkä jälkeen happosyövytetään ja (3) suora happosyövytys. Syövytyksessä yleisesti käy-tettyihin happoihin kuuluvat rikki-, typpi- ja typpi-fluorivety-happoyhdistel- • · mät. Tällaisten happojen käyttäminen on epäedullista ja kallista, ei ainoas-.1·. 30 taan siksi, että itse hapot ovat suhteellisen kalliita, vaan myös siksi, että ne ovat vaarallisia aineita, minkä vuoksi niiden käyttöä ennen, sen aikana tai sen 1.......
. lv*,· .y -r. o ^ 2 1 ' V '· <' jälkeen on käytettävä käsittelyssä erityistekniikoita; lisäksi syövytysjätenes-teen hävittäminen on kallista ympäristösäännösten vuoksi.
Tekniikan tasoon kuuluu myös US-patentti 4,363,709, jossa on esitetty oksi-5 dihilseen poistaminen ruostumattoman teräksen, erityisesti 300 ja 400 -sarjojen, metallirungon pinnalta käyttämällä virtatiheydeltään korkeaa elektrolyyttistä hilseenpoistomenetelmää hauteessa, joka muodostuu vesiliuoksesta, joka sisältää noin 15 - 25 paino-% natriumsulfaattia ja joka pidetään vähintään 65,6°C lämpötilassa. Edellä mainitun patentin mukaisesti ruostumatto-10 maan teräkseen kohdistetaan anodilla suoran sähkövirran vaikutus vähintään 10 sekunnin ajan virtatiheydellä 46,5 Amps/dm2. Patentin mukaan runsas-kromiset ferriittilejeeringit on mahdollisesti puhdistettava hyvin ennen hehkutusta, jotta vältettäisiin paksut oksidihilseet, mukaan lukien kromioksidi.
15 US-patentissa nro 4,415,415 on esitetty menetelmä, jolla kontrolloidaan ok-sidihilseen muodostumista ja jolla hilse poistetaan ruostumattomasta teräksestä. Oksidihilse kehitetään hapettavassa uunin kaasukehässä, jonka happipitoisuutta kontrolloidaan, ja sen jälkeen käsitellään elektrolyyttisesti alhaisel-. la virtatiheydellä 1,55 -15,5 Amps/dm2.
20 ··.·. Tekniikan taso sisältää kuitenkin joukon patentteja, joiden kohteena on tuo- da lämpöä metallinauhaan tai -levyyn sähköisen indusoinnin avulla. Tähän • « : .·. tekniikan tasoon kuuluvat esimerkiksi seuraavat US-patentti nro 4,054,770; 4,585,916; 3,444,346; 2,902,572 ja 4,678,883. Näiden patenttien voidaan 25 katsoa liittyvän tällaiseen sähkömagneettiseen induktioprosessiin nimeltä "Transverse Flux Induction Heating (poikittaisvuoinduktiokuumennus)", ly- • · hennettynä "TFIH".
Tekniikan taso sisältää myös US-patentin nro 4,824,536, jossa on esitetty 30 kylmävalssatun ruostumaton teräsnauhan tai-levyn prosessointi hehkutta-maila ruostumaton teräs ja sen jälkeen poistamalla hilse siitä yhdistämällä induktiokuumennus 1260°C ulottuvaan hehkutuslämpötilaan, millä teräksen 3 11C325 pinnalle saadaan muodostumaan hilse, jonka paksuus on 0,2 pm asti. Hehku-tusprosessia seuraa elektrolyyttinen hilseenpoisto korkealla virtatiheydellä vesiliuoksessa, joka sisältää 15 - 25 paino-% natriumsulfaattia ja joka pidetään vähintään 66°C lämpötilassa niin kauan, että hilse saadaan teräksestä 5 käytännöllisesti katsoen kokonaan pois. Oksidikerroksen paksuus hehkutuksen lopussa oli merkittävästi pienempi kuin 0,2 pm, erityisesti se oli suuruusluokkaa 0,07 - 0,14 pm ja vaati elektrolyyttisen hilseenpoiston aikana vähintään 46,5 Amps/dm2 virtatiheyden. Induktiohehkutuskäsittely ja sitä seuraa-va tällainen elektrolyyttikäsittely merkitsi huomattavaa edistystä verrattuna 10 tyypilliseen hehkutukseen kaasulla kuumennetussa kaasukehässä, jossa ruostumaton teräslevyn tai -nauhan hapettuminen on voimakasta, ellei erityistoimenpitein pidetä huolta inertistä tai pelkistävästä kaasukehästä hehkutuksen aikana.
15 Induktiokuumennuksen on havaittu muodostavan oksidihilseen, jonka koostumus on suhteellisen vakaa ja joka on yhtenäisen paksu, lisäksi on havaittu, että elektrolyyttinen käsittely poistaa tällaisen hilseen varsin tehokkaasti. Esimerkiksi '536 patentissa on esitetty, että alhaisemmissa hehkutus-lämpötiloissa kuten 1010°C:ssa saatiin ohuempia hilsepaksuuksia, esimerkiksi 20 0,07 pm, kun taas 1125°C hehkutuslämpötilassa saatiin paksumpi hilsepak- • · ♦ •v. suus, 0,14 pm. Tämä suuresti vaihteleva hilsepaksuus asettaa elektrolyytti- :·.·. selle käsittelylle prosessimuuttujat, jotka vaihtelevat merkittävästi hehkutus- * · ; lämpötilan funktiona. Tavanomaisissa kaasulla kuumennetuissa hehkutuspro- ««· · sesseissa käytetyt hehkutuslämpötilat ovat suuruusluokkaa 1066 - 1149°C.
25 : ‘ ·.: TFIH-prosessissa uskotaan tarvittavan korkeampia hehkutuslämpötiloja, jotta T ruostumaton teräs täyttäisi metallurgiset "aika lämpötilassa"-vaatimukset.
Tällaiset lämpötilat voivat ulottua ferriitin 927°C:sta ja austeniitin 1038°C:sta 1260°C:een ja on todennäköisemmin välillä 1093 - 1260°C.
. λ 30
Siten tarvitaan sellainen menetelmä, joka mahdollistaa hilseen poistamisen käsittelemällä elektrolyyttisesti induktiohehkutettua ruostumatonta terästä ja 4 110325 joka saa aikaan vain ohuen yhtenäisen hilseen muodostumisen ja myös sen lisäksi saa aikaan säästöjä sitä kautta, että virtatiheys on oleellisesti alhaisempi kuin mitä tähän mennessä vähintään tarvittu 46,5 Amps/dm2 virtatiheys. Käsillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä pyritään lisäksi poista-5 maan seuraa vaksi tehtävä happosyövytys.
Käsillä olevan keksinnön tavoitteena on siten tuoda esiin menetelmä käsitellä ruostumatonta teräslevyä tai -nauhaa aluksi puhdistamalla teräksen pinta ennen TFIH-menetelmällä tapahtuvaa hehkutusta.
10
Yhteenveto käsillä olevasta keksinnöstä Käsillä olevan keksinnön mukaisesti on aikaansaatu menetelmä nauhan tai levyn muodossa olevan kylmävalssatun ruostumattoman teräksen prosessoi-15 miseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosassa esitetyt asiat
Lvhvt kuvaus piirustuksista • 20 Käsillä olevan keksinnön nämä ominaisuudet ja edut kuten myös muut omi-..... naisuudet ja edut on helpompi ymmärtää seuraavasta kuvauksesta luettuna mukaan liitettyjen piirustusten valossa, joissa * * • * •«
Kuvioi on käsillä olevan keksinnön mukaisen prosessin virtauskaavio; 25 : ‘ · Kuviot 2 ja 3 ovat käyriä, jotka esittävät oksidihilseiden alkuaineiden syvyys- • · profiileja kahdella erilaisella ruostumaton teräs-näytteelle; ja .··*. Kuviot 4 - 7 ovat alkuaineiden syvyysprofiileja käsillä olevan keksinnön mu- \ 30 kaisille, erilaisten ruostumattomien terästen pinnoille, joista hilse on poistettu.
s 110325
Hyvänä pidettyjen suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus
Seuraavassa viitataan kuvioon 1. Käsillä olevan keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan ruostumaton teräs -tuotteella, joka on prosessoitu yleisesti 5 tunnetulla tavalla niin, että saadaan nauhan tai levyn muotoinen, kylmävals-sattu työkappale. Tällainen ruostumaton teräs voi olla ferriittinen, kuten AISI 430 tyyppinen tai austeniittinen kuten AISI 304 tyyppinen. Käsillä olevan keksinnön mukaiseen prosessointiin tuleva levy tai nauha on kylmävalssattu, kuten viitenumerolla 1 merkityssä lohkossa on osoitettu, ja sen paksuus on 10 valittu niin, että se sopii ruostumattoman teräksen loppukäyttöön. Käsillä olevan keksinnön käyttökelpoisuuden osoittamiseksi valittiin AISI 304 tyyppisestä ruostumattomasta teräksestä olevat nauharullanäytteet, joiden paksuus oli 0,076 mm ja 0,178 mm.
15 Käsillä olevan keksinnön mukaisesti myöhemmällä prosessoinnilla saadaan synergistisiä tuloksia, kun jäljempänä kuvatulla tavalla ruostumattoman teräksen pinta puhdistetaan ennen seuraavaa hehkutusvaihetta. Puhdistusprosessi ei ainoastaan auta pienentämään oksidihilseen muodostumista seuraa-. van hehkutuksen aikana vaan myös tekee hilsepaksuuden yhtenäisemmäksi 20 tällaisen hehkutuksen aikana, joka tehdään induktiokuumennustekniikalla.
··.·. Ruostumattoman teräksen puhdistusvaihe on osoitettu viitenumerolla 2. Täs- sä vaiheessa käytetään puhdistusliuosta valittuna joukosta, johon kuuluvat : vesi ja alkali- ja happopohjaisten yhdisteiden vesiliuokset. Ruostumattoman * ♦ * · ;···; teräksen pintojen puhdistusprosessi valitaan niin, että se sopii parhaiten puh- 25 distamaan nauhamuodossa olevan teräksen syöttämällä nauha kelan-päästölaitteelta puhdistusasemaan, jossa puhdistusliuoksen määrä on niin suuri, että se riittää vapauttamaan teräspinta kontaminanteista, jotka muu- .·.·. toin edistäisivät oksidihilseen muodostumista, kun terässubstraatti kuumen- netaan hehkutuslämpötiloihin. Kun teräs on levymuodossa, se syötetään . ;·. 30 puhdistusasemaan valssipöydän tai kuljettimen avulla niin, että pesuainetta voidaan käyttää niin suuret määrät, että tämä vapauttaa teräksen pinnan j 6 Π032Ε kontaminanteista, kuten nauhan muodossa olevan ruostumattoman teräksen tapauksessakin.
Puhdistamisen jälkeen ruostumaton teräs johdetaan pyyhkimien läpi tai sii-5 hen kohdistetaan muita toimenpiteitä, joiden avulla teräksen pinta vapautetaan jäljelle jääneestä puhdistusliuoksesta ja kontaminoiva materiaali poistetaan. Sen jälkeen ruostumaton teräs hehkutetaan, kuten on osoitettu viitenumerolla 3 merkityssä lohkossa. Ruostumattomiin teräsnäytteisiin kuului 0,076 mm:n nauhoja, jotka puhdistettiin kuumalla vedellä, ja 0,178 mmm 10 nauhoja, jotka puhdistettiin vesipitoisella alkalilla; tämän jälkeen kummankin tyyppiset näytteet hehkutettiin TFIH-kuumentamalla lämpötilaan 1177°C selvästi alle 10 sekunnin "aikalämpötilaan"-nopeudella, noin 3 sekunnin "aika-lämpötilaan"-nopeudella. Kummankin kierukan nauhanpinnan havaittiin olevan ulkonäöltään erittäin yhdenmukaisia hehkuttamisen jälkeen.
15 Käsillä olevan keksinnön mukaisesti pidetään huoli siitä, että teräs kuumennetaan sopivaan hehkutuslämpötilaan, kuten vähintään 788°C:n ja 2300°C:n asti riippuen käsiteltävän ruostumattoman teräksen kemiallisesta koostumuk-. sesta. Käsillä olevan keksinnön piiriin kuuluen austeniittiset ruostumattomat
20 teräksen voidaan kuumentaa niinkin alhaiseen lämpötilaan kuin noin 1038°C
• »· ·’·.·. ja ferriittiset ruostumattoman teräkset niinkin alhaiseen lämpötilaan kuin 927°C.
• » Käsillä olevan keksinnön piiriin sisältyy myös hehkutus sen laatuisen TFIH 25 (transverse-flux induction heating) -menetelmän avulla, jonka alan ammatti-miehet tuntevat US-patenteista nrot 4,054,770; 4,585,916; 3,444,346; • 2,902,572; 4,678,883 ja 4,824,436. Käsillä olevan keksinnön esitetyn tavoit- teen kannalta alan ammattimies kykenee valitsemaan sopivan käytetyn taa-juuden ja tehon yhdistelmän sekä käyttämään sopivalla tavalla napakenkien , 30 suojausta ja muovausta niin, että päästään hyvään tehoon, kyseisen ruostu- maton teräslevyn tai -nauhan hyvään kuumenemiseen ja vältetään sellaisten 7 110325 epätasaisten lämpötilojen syntyminen, jotka saattaisivat aiheuttaa kupruntu-mista tai nyrjähtymistä.
Ruostumaton teräslevy, joka on puhdistettu ja näin kuumennettu, voidaan 5 tämän jälkeen joko sammuttaa vedellä tai jäähdyttää ilmalla. TFIH-hehkutus-käsittelyn jälkeen ruostumaton teräs-tuotteen oksidihilseen paksuus on enintään noin 0,12 pm, mieluummin enintään 0,09, ja ihanteellisesti enintään 0,08 pm. Oksidipaksuudet ovat pienempiä kuin oksidipaksuudet, jotka saadaan tunnetuista TFIH-hehkutuksista käytettäessä puhdistamattomia teräs-10 pintoja; nämä ovat yleensä 0,07 pm (kun hehkutus 1010°C:sta) 0,076 pm (kun hehkutus 1125°C:ssa).
Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty koepalojen päälle olevien oksidihilseiden paksuudet ja koostumukset. Tarkemmin sanoen kuvioiden 2 ja 3 käyrät esittävät 15 SAMilla (Scanning Auger Microprobe) määritettyjä alkuaineiden syvyysprofii-leja TFIH (Transverse Flux Induction Heating) -hehkutuksella 1177°C:ssa, kun näytteenä oli vastaavasti 0,076 mm ja 0,178 mm paksuinen 304-tyyp-pinen ruostumaton teräs. Kuten havaitaan, molemmat kuvioissa 2 ja 3 esitetyt alkuaineiden syvyysprofiilit ovat lähes identtiset ja osoittavat, että puhdis- M · 20 taminen, joko kuumalla vedellä tai alkalilla, sai aikaan seuraavan hehkuttami-sen aikana kehittyneiden oksidikalvojen paksuuden pienenemisen, mutta • · puhdistusmenetelmä ei vaikuttanut merkittävästi oksidien alkuaineiden sy- * » ; .·. vyysprofiileihin. Oksidien uloimmilla kaksi-kolmasosalla on taipumus sisältää erittäin runsaasti kromia, kun taas oksidin ja metallin välipinnan vieressä ole-25 valla sisemmällä kolmasosalla on taipumus sisältää runsaasti rautaa. Oksidien uloimmassa yksi-kolmasosalla on havaittavissa mangaanin rikastumista, kun • · • taas nikkelipitoisuus on oleellisesti 0.
Ruostumaton teräs upotetaan TFIH-hehkutuksen jälkeen, alkalimetalli- tai X 30 ammoniumikloridin, -sulfaatin ja -nitraatin joukosta valitun vähintään yhden neutraalisuolan vesipitoiseen elektrolyyttiliuokseen. Elektrolyytti on mieluummin natriumsulfaatti, jonka pitoisuus on 7 - 25 paino-%, vieläkin mie- 8 110325 luummin 15-20 paino-%. Käsillä olevan keksinnön mukaisesti elektrolyyttinen käsittelyvaihe kylvyssä, joka sisältää 15 - 25 paino-% vesipitoista natri-umsulfaattia ja joka pidetään lämpötilassa yli 66°C, on osoitettu viitenumerolla 4 kuviossa 1. Sen jälkeen kun koekierukoille oli tehty hehkutukset, nau-5 hän pinnalle kehittyneiden hilseiden havaittiin silmämääräisesti olevan erittäin yhdenmukaisia. Käsillä oleva keksintö tekee mahdolliseksi elektrolyyttisen käsittelyn suorittamisen paljon alhaisemmissa virtatiheyksissä kuin mitä tähän mennessä on ollut alalla tunnettua. Tekniikan tason virtatiheyksien on ilmoitettu olevan vähintään 46,5 A/dm2, kuten esimerkiksi US-patentissa 10 4,824,836.
Yllättäen havaittiin, että synergistinen nauhan puhdistusvaihe teki mahdolliseksi pienentää virtatiheys välille 1,55 -15,5 A/dm2, mieluummin välille 3,1 -7,75 A/dm2.
15 3,1 A/dm2 virtatiheyden havaittiin edellyttävän 10 sekunnin käsittelyä, jotta TFIHhehkutettujen materiaalien hilseenpoisto olisi täydellinen. Hilseenpoisto- kokeet suoritettiin sekä 0,076 mm:n että 0,178 mm:n paksuisille TFIH-heh- kutetuille näytteille käyttämällä 20 paino-%:sta natriumsulfaattia vesiliuok- '·]" 20 sessa, joka pidettiin 71°C:ssa. Hilseenpoisto onnistui myös 10 sekunnin käsit- ··.·. telyissä, kun virtatiheydet olivat 15,5 A/dm2 ja 7,8 A/dm2; nämä ovat tyypilli- * · ;·,·. sesti tavanomaisen elektrolyyttisen natriumsulfaatti-yksikön ylä- ja alarajat.
• · » * * ·
Sen lisäksi, että käsillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan 25 käyttää alempaa virtatiheyttä, kylvyn pH voi olla välillä 2,0 - 7,0, vaikkakin suositeltu alue on 2,0 - 4,0. Leveän alueen uskotaan olevan mahdollisen siitä • · johtuen, että käsillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä muodostuu . v. ohuempia ja yhtenäisempiä oksidihilseitä. Aikaisemmat tavat edellyttävät ;*··. yleensä happameksi tehtyä elektrolyyttiä, jolla on alempia pH-arvoja, kuten . !·. 30 2,0 - 3,5.
i ', I /
El ektrolyytti lä m poti lat ovat välillä 66 - 85°C, mieluummin 71 - 82°C.
g 110325
Kuvioissa 4 - 7 on esitetty SAMilla (Scanning Auger Microprobe) saadut alkuaineiden syvyysprofiilit näytteille, joista hilse oli poistettu elektrolyyttisesti natriumsulfaatilla, kun virtatiheydet olivat 3,1 ja 7,8 A/dm2 0,076 mm:n ja 0,178 mm:n paksuisille materiaaleille. Oksidikalvon paksuudet näillä näytteillä 5 ovat 0,07 - 0,13 pm, mikä on suurin piirtein sama kuin paksuus, joka läheisesti mitataan joko syövytetyille tai kirkkaille hehkutetuille ruostumattoman teräsnauhan pinnoille. Hilseenpoistojen jälkeen testikappaleille tehtiin jälkikä-sittelyvaiheena vesipesu ja märkäpyyhintä, jotka on merkitty kuviossa 1 viitenumerolla 5. Merkittävää on, että kylmävalssattujen ruostumattomien te-10 räsnäytteiden prosessointi sisälsi onnistuneen hilseenpoiston tarvitsematta happosyövytysliuosta ja täysin ilman sitä. Näin päästiin eroon edellä käsitellyistä, tällaisiin syövytystekniikoihin liittyvistä ongelmista.
Käsillä oleva keksintö tuo tavoitteensa mukaisesti esiin hehkutusmenetelmän, 15 joka johtaa ohuempaan ja yhtenäisempään oksidihilseeseen. Menetelmän etuna on, että se vaatii lievemmän elektrolyysiprosessin, joka käyttää alempia virtatiheyksiä ja jossa pH-vaatimukset ovat vähemmän kriittisiä. Tällaisia ohuempia ja yhtenäisempiä oksideja voidaan saada myös silloin, kun hehku-. tetaan TFIH-menetelmän edellyttämissä korkeammissa lämpötiloissa eikä 20 vain alemmissa tavanomaisissa hehkutuslämpötiloissa.
Vaikkakin käsillä olevaa keksintö on kuvattu eri kuvioiden hyvänä pidettyihin ; .·. suoritusmuotoihin liittyen, on huomattava, että muita samankaltaisia suori-
I t » C
tusmuotoja voidaan käyttää tai että kuvattuun suoritusmuotoon voidaan teh-25 dä muunnoksia ja lisäyksiä poikkeamatta käsillä olevan keksinnön piiristä.
• ·
• * I
• * »
> I
• I > * * * » * » » · I t % * · • * · * * j

Claims (11)

10 110325
1. Menetelmä nauhan tai levyn muodossa olevan kylmävalssatun ruostumattoman teräksen prosessoimiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä: 5 puhdistetaan ruostumattoman teräksen pinta veden ja aikalisien yhdisteiden ja happopohjaisten yhdisteiden vesiliuoksen joukosta valitun liuoksen sellaisella määrällä, että tämä riittää pienentämään oksidihilseen muodostumista ja antamaan yhtenäisemmän hilsepaksuuden seuraavaan hehkutuksen aikana, minkä jälkeen 10 kuumennetaan ruostumaton teräs TFIH (transverse-flux electrical-induction) -menetelmällä oleellisesti tasaisesti koko sen leveydeltä hehkutuslämpötilaan, alueessa 1260°C:een asti, ja näin muodostetaan teräksen päälle oksidihilset-tä, jolla on suhteellisen yhtenäinen paksuus noin 0,12 pm tai pienempi; ja poistetaan hilse ruostumattomasta teräksestä elektrolyyttisesti alkalimetalli-15 tai ammoniumkloridin, -sulfaatin ja -nitraatin muodostamasta joukosta valitun vähintään yhden neutraalisuolan vesiliuoksen muodostaman elektrolyytti-kylvyn vaikutuksesta, joka kylpy pidetään yli 65,6°C:n lämpötilassa ja käyttämällä virtatiheyttä noin 1,55 -15,5 A/dm2 niin kauan, että hilse lähtee teräksestä oleellisesti kokonaan. • · · 20 • ·
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se sisäl-tää lisävaiheen, jossa ruostumaton teräsnauha, josta hilse on poistettu elekt- * * • rolyyttisesti, käsitellään vesihuuhtelussa, johon on yhdistetty märkäpyyhintä, • · I I jolloin saadaan hehkutettu ja hilseetön ruostumaton terästuote. 25
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hehku- ,,.·* tettu ja hilseetön ruostumaton terästuote on kylmävalssauksen jälkeen pro- :V: sessoitu kokonaan käyttämättä happosyövytyskäsittelyä. f » »»· * I • · » * » . 30 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektro- ....: lyytti on vesiliuos, jossa on 7 - 25 paino-% natriumsulfaattia. u 110325
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrolyytin lämpötila voi ulottua 85°C:een.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että teräs 5 hehkutetaan 927 - 1260°C lämpötilaan.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että teräs hehkutetaan 1038 - 1260°C lämpötilaan.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtati- heys on välillä 3,1 - 7,75 ampeeria/dm2.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrolyytin pH on välillä 2,0 - 7,0. 15
10. Menetelmä prosessoida nauhan tai levyn muodossa olevaa kylmävalssat-tua ruostumatonta terästä, tunnettu siitä, että menetelmässä: puhdistetaan ruostumattoman teräksen pinta veden ja aikalisien yhdisteiden ja happopohjaisten yhdisteiden vesiliuoksen joukosta valitun liuoksen sellai- 20 sella määrällä, että tämä riittää pienentämään oksidihilseen muodostumista *v, ja antamaan yhtenäisemmän hilsepaksuuden seuraavaan hehkutuksen aika- * · na, minkä jälkeen • · : kuumennetaan ruostumaton teräs TFIH (transverse-flux electrical induction < * * » heating) -menetelmällä oleellisesti tasaisesti sen leveyden poikki 927 -25 1260°C hehkutuslämpötilaan noin 10 sekunniksi "aikalämpötila"-nopeudella; poistetaan ruostumattomasta teräksestä hilse elektrolyyttisesti oleellisesti natriumsulfaatin 15 - 20 painoprosenttisesta vesiliuoksesta muodostuvan kyl-vyn vaikutuksesta, joka kylpy pidetään 71 - 82°C lämpötilassa, ja käyttämällä » I : virtatiheyttä 3,1 - 7,75 A/dm2 niin kauan, että tämä riittää poistamaan hil- . 30 seen teräksestä oleellisesti täydellisesti; ja .,: ruostumaton teräs, josta hilse on elektrolyyttisesti poistettu, huuhdellaan ve- » t dellä yhdessä märkäpyyhinnän kanssa. 12 110325
FI953374A 1994-07-11 1995-07-10 Hehkutus- ja hilseenpoistomenetelmä ruostumattomalle teräkselle FI110325B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27338594 1994-07-11
US08/273,385 US5490908A (en) 1994-07-11 1994-07-11 Annealing and descaling method for stainless steel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI953374A0 FI953374A0 (fi) 1995-07-10
FI953374A FI953374A (fi) 1996-01-12
FI110325B true FI110325B (fi) 2002-12-31

Family

ID=23043702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI953374A FI110325B (fi) 1994-07-11 1995-07-10 Hehkutus- ja hilseenpoistomenetelmä ruostumattomalle teräkselle

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5490908A (fi)
EP (1) EP0692555B1 (fi)
JP (1) JPH08170200A (fi)
KR (1) KR100337038B1 (fi)
CN (1) CN1056651C (fi)
AT (1) ATE165402T1 (fi)
AU (1) AU708994B2 (fi)
BR (1) BR9503245A (fi)
CA (1) CA2152453A1 (fi)
CZ (1) CZ177495A3 (fi)
DE (1) DE69502139T2 (fi)
ES (1) ES2117834T3 (fi)
FI (1) FI110325B (fi)
IN (1) IN190764B (fi)
PL (1) PL179348B1 (fi)
ZA (1) ZA955326B (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2086299A (en) * 1997-12-23 1999-07-12 Henkel Corporation Pickling process with at least two steps
US6582586B1 (en) * 1999-01-26 2003-06-24 Nippon Steel Corporation Method of removing scales and preventing scale formation on metal materials and apparatus therefor
KR101064407B1 (ko) * 2004-03-12 2011-09-14 주식회사 포스코 산세속도가 향상된 400계 스테인레스 열연강판
US7138066B2 (en) * 2004-12-16 2006-11-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Gear surface treatment procedure
CN101165223B (zh) * 2007-08-15 2010-06-09 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种不锈钢表面的酸洗方法
KR100986856B1 (ko) * 2008-06-13 2010-10-08 주식회사 포스코 오스테나이트 스테인리스강의 산세방법
EP2481771B1 (de) 2011-01-26 2017-05-03 THÜRINGISCHES INSTITUT FÜR TEXTIL- UND KUNSTSTOFF-FORSCHUNG e.V. Polymerzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung von Produkten mit variabler biologischer Abbaubarkeit
CN102220625B (zh) * 2011-06-01 2012-10-17 孔庆山 大型金属工件电解喷洗工艺
TWI420001B (zh) * 2011-09-01 2013-12-21 Zen Material Technologies Inc Remove the rust of stainless steel
CN103255278B (zh) * 2012-02-21 2015-04-22 宝山钢铁股份有限公司 带钢退火方法
CN103866337A (zh) * 2014-03-10 2014-06-18 苏州捷德瑞精密机械有限公司 一种不锈钢清洁剂及其制备方法
CN104032318B (zh) * 2014-06-16 2016-06-01 中冶南方工程技术有限公司 一种409l冷轧带钢退火酸洗生产方法
US9333625B1 (en) * 2014-12-05 2016-05-10 The Material Works, Ltd. Method of descaling stainless steel
CN105586603B (zh) * 2015-11-23 2018-10-09 佛山市高明俊品金属制品有限公司 一种不锈钢氧化皮去除方法
CN105834696A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 南京高达不锈钢有限公司 不锈钢空调用管的制备方法
CN107254640A (zh) * 2017-04-23 2017-10-17 唐世群 一种高频振动电机底座制备工艺
CN111203693B (zh) * 2020-01-20 2021-09-14 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司 一种双金属复合钢带的制造工艺及生产线

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2902572A (en) * 1957-03-05 1959-09-01 Penn Induction Company Induction heating of metal strip
US3444346A (en) * 1966-12-19 1969-05-13 Texas Instruments Inc Inductive heating of strip material
GB1546367A (en) * 1975-03-10 1979-05-23 Electricity Council Induction heating of strip and other elongate metal workpieces
US4363709A (en) * 1981-02-27 1982-12-14 Allegheny Ludlum Steel Corporation High current density, acid-free electrolytic descaling process
US4585916A (en) * 1982-06-02 1986-04-29 Davy Mckee (Poole) Limited Transverse flux induction heating of metal strip
US4415415A (en) * 1982-11-24 1983-11-15 Allegheny Ludlum Steel Corporation Method of controlling oxide scale formation and descaling thereof from metal articles
US4450058A (en) * 1983-07-29 1984-05-22 Allegheny Ludlum Steel Corporation Method for producing bright stainless steel
JPS6235490A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 住友重機械工業株式会社 電磁誘導加熱装置
FR2615515B1 (fr) 1987-05-22 1989-06-30 Adir Nouveaux derives du spiro 4, 5 decane, leur procede de preparation et les compositions pharmaceutiques les renfermant
JPH01147100A (ja) * 1987-12-03 1989-06-08 Kawasaki Steel Corp ステンレス冷延・焼鈍鋼帯の脱スケール方法
US4824536A (en) * 1988-06-15 1989-04-25 Allegheny Ludlum Corporation Method for processing cold-rolled stainless-steel sheet and strip
JPH0759759B2 (ja) * 1988-10-29 1995-06-28 株式会社日立製作所 焼鈍されたステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1056651C (zh) 2000-09-20
AU2164495A (en) 1996-01-25
CZ177495A3 (en) 1996-02-14
CN1121960A (zh) 1996-05-08
US5490908A (en) 1996-02-13
ES2117834T3 (es) 1998-08-16
CA2152453A1 (en) 1996-01-12
EP0692555B1 (en) 1998-04-22
DE69502139T2 (de) 1998-09-24
FI953374A (fi) 1996-01-12
ZA955326B (en) 1996-02-23
AU708994B2 (en) 1999-08-19
PL179348B1 (pl) 2000-08-31
JPH08170200A (ja) 1996-07-02
KR960003832A (ko) 1996-02-23
ATE165402T1 (de) 1998-05-15
KR100337038B1 (ko) 2002-10-31
PL309561A1 (en) 1996-01-22
FI953374A0 (fi) 1995-07-10
EP0692555A1 (en) 1996-01-17
BR9503245A (pt) 1997-09-30
DE69502139D1 (de) 1998-05-28
IN190764B (fi) 2003-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110325B (fi) Hehkutus- ja hilseenpoistomenetelmä ruostumattomalle teräkselle
CA1187037A (en) High current density, acid-free electrolytic descaling process
KR20010089247A (ko) 무질산 용액을 사용한 전해 산세척 방법
WO2014155341A1 (en) Method for treating in continuous the surface of a laminate made of stainless steel in a solution based on sulfuric acid
EP0346547B1 (en) Method for processing cold-rolled stainless-steel sheet and strip
KR20100073407A (ko) 저크롬 페라이트계 스테인리스강의 산세방법
KR100218840B1 (ko) 고급강의 산세방법
JP3792335B2 (ja) ステンレス鋼帯の脱スケールにおける仕上げ電解酸洗方法
JP3514837B2 (ja) 熱延鋼板の溶融めっき方法
JP2002348700A (ja) Cr系ステンレス冷延焼鈍鋼板の脱スケール方法
JPH0735598B2 (ja) 鋼板の表面清浄方法
JPS63130800A (ja) オ−ステナイト系ステンレス冷延鋼帯の脱スケ−ル方法
JP4804657B2 (ja) オーステナイト系ステンレス冷延焼鈍鋼板の脱スケール方法
CN118028800A (zh) 一种不锈钢工件抗高温变色耐腐蚀的处理方法
JPH0726233B2 (ja) クラツド鋼板及びその連続製造方法とその装置
JPH01123098A (ja) フェライト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH10183399A (ja) 線材の電解脱スケール方法及び装置
JPH1161500A (ja) ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の脱スケール方法
JP2001279476A (ja) Sus430ステンレス鋼の酸洗方法
JPH07150399A (ja) ステンレス鋼材の表面処理方法
JPS621900A (ja) Ti含有鋼材表面に生成付着したスマツトの除去方法
JPS6299494A (ja) 化成処理性および塗装後耐食性にすぐれた片面メツキ鋼板の製造法
JPS6125783B2 (fi)

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired