FI90093C - Foerfarande foer betning av aedelstaol - Google Patents

Description

1 9 0 0 9 3

MENETELMÄ JALOTERÄKSEN PEITTAAMISEKSI - FÖRFARANDE FÖR BETNING AV ÄDELSTÄL

Keksinnön kohteena on menetelmä jaloteräs-5 nauhan, erityisesti kuumavalssatun jaloteräsnauhan, elektrolyyttiseksi peittaamiseksi, jossa kuumavalssattu jaloteräsnauha ensiksi peitataan neutraalissa NaaS04-vesiliuoksessa vaihtelevasti anodisesti ja katodisesti.

Menetelmät jaloteräksen elektrolyyttiseksi 10 peittaamiseksi erilaisissa hapoissa, kuten esimerkiksi rikkihapossa tai typpihapossa, ovat olleet monet vuodet tunnettuja ja niitä on laajasti käytetty. Tällaiset menetelmät tarvitsevat kuitenkin seuraavaksi toimenpiteeksi käsittelyn sekahapossa, kuten esimerkiksi typpi-15 hapon ja fluorivetyhapon seoksessa, päällipinnassa olevan kromista köyhtyneen kerroksen poistamiseksi. Pitkään tunnettu ongelma näissä . menetelmissä on siinä, että tässä happokäsittelyssä vapautuu vaarallisia kaasuja, kuten nitrooseja kaasuja.

20 Sen vuoksi on kehitetty erilaisia menetelmiä näiden nitroosien kaasujen välttämiseksi lisäämällä ureaa tai vetyperoksidia sekahappoon.

Edelleen on kokeiltu jaloteräksen esikäsittele-mistä neutraalisuolan vesiliuoksessa ja lopuksi valmiik-25 si peittaamista sekahapolla. Niinpä julkaisuissa AT-PS 252 685 ja AT-PS 240 674 kuvataan kaksivaiheisia elektrolyyttisiä peittausmenetelmiä, joissa ensimmäinen peittauskylpy on mineraalihapon neutraalin alkaalisuol-an, edullisesti natriumsulfaatin, vesiliuos. Lopuksi 30 seuraa elektrolyyttinen peittaus mineraalihapon vesiliuoksessa, joista esimerkkinä annetaan rikki-, typpi-, suola- tai sekahapot. Kaikissa näissä mainituissa menetelmissä ei kuitenkaan ole ollenkaan tai on riittämättömästi onnistuttu estämään tehokkaasti myrkyllisten 35 höyryjen, mm. nitroosien kaasujen muodostuminen.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä jaloteräsnauhojen elektrolyyttiseksi peittaami- 2 onnf 3 seksi, jolla estetään täydellisesti jälkikäsittelyssä syntyvien nitroosien kaasujen muodostuminen, joka lisäksi toimii pienillä kustannuksilla ja työpanoksella sekä tuottaa hilseetöntä, kirkkaasti kiiltävää jaloteräs-5 nauhaa.

Tämä tarkoitus saavutetaan kuvatun mukaisella menetelmällä keksinnön mukaisesti siten, että kuumavals-sattu jaloteräsnauha lopuksi peitataan vaihtelevasti anodisesti ja katodisesti neutraalisuolavesiliuoksessa, 10 joka sisältää samoja anioneja, kuin tavanomainen HN03/HF -sekahappo, jolloin lisätunnusmerkin mukaisesti neut-raalisuolavesiliuos on NaN03:n ja NaF:n liuos.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräs lisätunnus-merkki on, että NaN03:n konsentraatio on välillä 100-15 400 g/1, edullisesti välillä 200 - 300 g/1, NaF:n kon sentraatio on välillä 10 - 100 g/1, edullisesti välillä 40 - 60 g/1.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään lisätunnusmerkin mukaisesti lämpötila NaN03/NaF -liuoksessa on 20 välillä 20 - 90 *C, edullisesti välillä 60 - 80 ”C.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräänä lisätun-nusmerkkinä on, että anodinen ja katodinen virtatiheys elektrolyyttisessä peittauksessa NaN03/NaF -liuoksessa on välillä 1 - 50 A/dm1, edullisesti välillä 10 - 30 25 A/dm*.

Sen jälkeen kun hilseestä puhdistettu jaloteräsnauha on NaaSO« -vesiliuoksessa vaihtuvasti anodisesti ja katodisesti peitattu, se huuhdellaan ja harjataan muoviharjoilla. Tämän jälkeen se peitataan vaihtele-30 vasti anodisesti ja katodisesti loppujen kiinni olevien hilseiden poistamiseksi neutraalisuolan vesiliuoksessa, joka sisältää samoja anioneja kuin tavanomainen typpihappo- f luorivetyhappo-sekoitus. Edullisesti tätä tarkoitusta varten tehdään NaN03:n ja NaF:n liuos. Seuraavan 35 loppuhuuhtelun jälkeen, joka samoin sisältää mekaanisen nauhan puhdistuksen harjoilla, saadaan hilseetön, kirkkaasti kiiltävä jaloteräsnauha.

3 e* n n c 3

Neutraalisuolaliuos valmistetaan yleisesti lisäämällä kulloistakin nitraattia tai fluoridia halutussa määrin veteen. Myös muut valmistustavat ovat mah-* dollisia erityisesti pienimittakaavaisen koelaitoksen 5 putkissa, missä esim. HN03/HF -sekahapon neutralointi voi tapahtua alkaaliemäksen avulla. Taloudellinen harkinta johtaa natriumsuolojen käyttöön, koska ne ovat hinnaltaan edullisimpia, kuitenkin yhtä hyvin mahdollista on nitraattien ja fluoridien käyttö muiden kationien, 10 kuten kaliumin kanssa.

NaN03:lla ja NaF:llä tapahtuvan elektrolyyttisen peittauksen avulla estetään nitroosien kaasujen muodostuminen, koska jaloteräsnauhaa ei peitata hapossa, vaan happo vain valmistetaan elektrolyysillä siellä, 15 missä sitä käytetään.

Edelleen keksinnön mukaisen menetelmän etu on siinä, että liuonnut hilse ei mene suolaksi liuoksessa ja siten kuluta happoa, vaan putoaa pois hydroksidina.

Tämä peittauksessa syntyvä metallihydroksidi-20 lieju erotetaan liuoksesta mekaanisilla menetelmillä, kuten esimerkiksi suodattimena, sakeuttimella tai sent-rifugilla. Siten ei ainoastaan kemikaalinkulutus vähene, vaan syntyy myös helposti kerättävää metallihydroksidia.

Seuraavassa kuvataan sovellutusesimerkkien 25 yhteydessä keksinnön mukaisen menetelmän yksityiskohtia ja etuja.

Esimerkki 1;

Kuumavalssattu jaloteräsnauha laatua AISI 304 30 suihkutettiin yhdistetyssä hehkutus- ja peittauslinjassa ennen peittausta hilseen poistamiseksi osittain pinnalta ja seuraavaksi peitattiin elektrolyyttisesti vaihtuvasti anodisesti ja katodisesti NaaS0* -vesiliuoksessa kon-sentraatiossa 150 g/1 virtatiheydellä 10 A/dm*, jolloin 35 lämpötila pidettiin alueella 60 - 80 "C. Vertailun vuoksi keksinnön mukaisen menetelmän kanssa jaloteräsnauha peitattiin valmiiksi ensin puhtaasti kemiallisesti 4 ^ Π n f. 3 samassa lämpötila-alueessa 150 g/1 HN03:n ja 25 g/1 HF:n vesiliuoksessa kromista köyhtyneen kerroksen poistamiseksi. Nauha oli hilseetön, kuitenkin hapossa peitattaessa syntyi nitrooseja kaasuja konsentraatiossa 500-5 800 ppm, jotka piti poistaa poistokaasusta kaasunpuh- distuslaitoksessa.

Esimerkki 2:

Samassa laitoksessa ja muuttumattomilla para-10 metreillä toisen peittauskylvyn nitroosien kaasujen emission vähentämiseksi lisättiin urean 10 - 20 %:n vesiliuos, jonka avulla nitroosien kaasujen konsentraa-tio väheni arvosta 500 - 800 ppm arvoon 100 - 150 ppm, mutta ei voitu kuitenkaan täysin välttää.

15

Esimerkki 3:

Nauhan käsittelemiseksi nyt keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti neutraloitiin happo seuraavak-si natronlipeällä niin, että saatiin neutraali vesili-20 uos, jonka konsentraatio oli 200 g/1 NaN03 ja 50 g/1 NaF. Peittausamme varustettiin elektrodeilla ja nämä kytkettiin tasasuuntaajiin. Samalla käsittelynopeudella laitoksessa virtatiheydellä 20 A/dm* ja samalla lämpötila-alueella kuin esimerkissä 1 saatiin hilseetön nauha, 25 ja kuitenkaan ei poistoimulaitokseen tullut minkäänlaista nitroosien kaasujen emissiota.

Esimerkki 4:

Kokeet toistettiin identtisillä parametreillä 30 kuin kolmessa ensimmäisessä esimerkissä ferriittisellä kuumavalssatulla nauhalla laatua AISI 430. Hapolla peitattaessa syntyi tällöin 3000 - 5000 ppm nitrooseja kaasuja, jotka urean lisäyksellä voitiin vähentää arvoihin 500 - 750 ppm. Kun sitävastoin jälkikäsittely 35 suoritettiin NaN03:n ja NaF:n vesiliuoksella, ei syntynyt nitrooseja kaasuja ja jaloteräsnauha oli samalla käsittelyn kestolla ja nopeudella samoin hilseetön.

. ° n n r 3

D

Esimerkki 5:

Kumpikin jaloteräsnauhoista valssattiin kylmä- * valssauslaitoksessa, seuraavaksi hehkutettiin ja vielä 5 peitattiin. Tässäkään ei syntynyt NaNOs-NaF -jälkikäsittelyn yhteydessä mitään nitrooseja kaasuja, kun taas hapossa peitattaessa mitattiin AISI 304:llä 300 - 500 ppm ja AISI 430:11a 800 - 1000 ppm nitrooseja kaasuja poistokaasussa.

Claims (5)

6 onni 3

1. Menetelmä jaloteräsnauhan, erityisesti kuumavalssatun jaloteräsnauhan, elektrolyyttiseksi 5 peittaamiseksi, jossa kuumavalssattu jaloteräsnauha ensiksi peitataan neutraalissa Na2S04 -vesiliuoksessa vaihtelevasti anodisesti ja katodisesti, jolloin NazS04 -konsentraatio on vesiliuoksessa välillä 50 300 g/1, edullisesti välillä 100 - 200 g/1, lämpötila 10 on välillä 20 - 90 °C, edullisesti välillä 60 - 80 °C ja anodinen ja katodinen virtatiheys elektrolyyttisessä peittauksessa on välillä 1-50 A/dm2, edullisesti välillä 10 - 30 A/dm2, tunnettu siitä, että kuumavalssattu jaloteräsnauha lopuksi peitataan vaihte- 15 levasti anodisesti ja katodisesti neutraalisuola- vesiliuoksessa, joka sisältää samoja anioneja, kuin tavanomainen HN03/HF -sekahappo.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutraalisuolavesiliuos 20 on NaN03:n ja NaF:n liuos.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että NaN03:n konsentraatio on välillä 100 - 400 g/1, edullisesti välillä 200 - 300 g/1, NaF:n konsentraatio on välillä 10 - 100 g/1, edul- 25 lisesti välillä 40 - 60 g/1.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila NaN03/NaF -liuoksessa on välillä 20 - 90 °C, edullisesti välillä 60 -80 °C.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodinen ja katodinen virtatiheys elektrolyyttisessä peittauksessa NaN03/NaF -liuoksessa on välillä 1-50 A/dm2, edullisesti välillä 10-30 A/dm2. 7 0 π Π f 3