本發明涉及鋼鐵產品的冷軋、潤滑、冷卻、清洗、拋光、熱處理等技術領域,具體地說是一種用于Hastelloy C276鋼帶的滲碳控制方法。
背景技術:
Hastelloy C-276合金是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金,極低的硅碳含量,被認為是萬能的抗腐蝕合金。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。其硅、碳的含量極低,在氧化和還原狀態下,對大多數腐蝕介質具有優異的耐腐蝕性,出色的耐點腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂性能。在化工和石化領域得到了廣泛的應用,如應用在接觸含氯化物有機物的元件和催化系統中。這種材料尤其適合在高溫、混有雜質的無機酸和有機酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蝕環境中使用。在苛刻的腐蝕環境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環保等工業領域有著相當廣泛的應用。
該合金具有以下特性:在氧化和還原兩氛圍狀態中,對大多數腐蝕介質具有優異的耐腐蝕性能;有出色的耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕性能。較高的Mo、Cr含量使合金能夠耐氯離子腐蝕,W元素進一步提高了耐蝕性。同時,Hastelloy C-276合金是僅有的幾種耐潮濕氯氣、次氯酸鹽及二氧化氯溶液腐蝕的材料之一,對高濃度的氯化鹽溶液如氯化鐵和氯化銅有顯著的耐蝕性。適用于各種濃度的硫酸溶液,是少數幾種能應用于熱濃硫酸溶液的材料之一。
傳統的生產工藝最大的問題是,由于多次固溶處理,滲碳非常明顯,導致成品碳含量增加嚴重,最高可以達到0.09-0.10%,最終產品不合格。
造成上述產品缺陷的原因是,冷軋過程使用了大量的潤滑劑和冷卻劑,固溶處理溫度一般高達950-1150℃,潤滑劑和冷卻劑中的碳通過分解、吸附和擴散,進入鋼帶表面,使得碳含量持續增加。固溶次數越多,固溶溫度越高,潤滑劑和冷卻劑使用的數量越多,鋼帶表面碳含量增加越嚴重。
技術實現要素:
本發明為克服現有技術的不足,通過分析原有技術主要不足在于滲碳導致成品鋼帶碳含量超過0.02%,導致成品不符合標準要求。提出一個更加合理新的生產工藝流程,新流程在固溶處理前增加了清洗和機械拋光的手段,有效清除了滲碳污染源,從而實現產品不增碳,產品合格的目的。
為實現上述目的,設計一種用于Hastelloy C276鋼帶的滲碳控制方法,其特征在于:具體工藝流程如下:
(1)熱軋鋼帶修磨:將熱軋鋼帶采用飛翼輪進行手工修磨處理,清除表面的氧化皮、夾渣;
(2)第一次冷軋:將修磨后的鋼帶在二輥開坯機上進行初軋變形;
(3)第一次清洗:將第一次冷軋后的鋼帶進行第一次清洗處理,清除冷軋后鋼帶表面的油污;
(4)第一次拋光:將第一次清洗后的鋼帶,經過檢查后標記出殘留的表面缺陷,采用150目的飛翼輪進行第一次拋光處理,清除鋼帶表面殘存的潤滑劑和冷卻劑;
(5)第一次退火:將第一次拋光后的鋼帶,經過連續式光亮爐上進行第一次退火處理,退火溫度為1050~1150℃,光亮爐爐氣氣氛控制為還原性,以防止鋼帶表面氧化皮的再度生產;
(6)第二次冷軋:將第一次退火后的鋼帶采用四輥機上完成進一步減薄變形;
(7)第二次清洗:將第二次冷軋后的鋼帶進行第二次清洗處理,清除冷軋后鋼帶表面的油污;
(8)第二次拋光:將第二次清洗后的鋼帶,經過檢查后標記出殘留的表面缺陷,采用150目的飛翼輪進行第二次拋光處理,清除鋼帶表面殘存的潤滑劑和冷卻劑;
(9)第二次退火:將第二次拋光后的鋼帶,經過連續式光亮爐上進行第二次退火處理,退火溫度為1050~1150℃,光亮爐爐氣氣氛控制為還原性,以防止鋼帶表面氧化皮的再度生產;
(10)冷軋成品:將第二次退火后的鋼帶采用精密的精軋機完成精軋處理,通過鋼帶不同的變形量,來調整鋼帶內在機械性能和表面質量;
(11)修邊:將精軋處理后的鋼帶按要求進行修邊處理;
(12)檢驗:檢驗修邊處理后的鋼帶是否符合要求;
(13)包裝:將符合要求的鋼帶成品進行包裝處理;
(14)入庫:將包裝處理后的鋼帶成品按要求入庫。
所述的第一次清洗、第二次清洗采用超聲波清洗機進行清洗處理,并且超聲波清洗機中采用wx-1048c清洗劑。
所述的第一次拋光采用人工修磨的方式、第二次拋光采用飛翼輪方式。
所述的退火溫度為1050~1150℃,光亮爐爐氣氣氛控制為還原性。
本發明同現有技術相比,在傳統的工藝中增加清洗及拋光的工藝,可以明顯的降低鋼帶中的碳含量,有效清除了滲碳污染源,從而實現產品不增碳,產品合格的目的。
具體實施方式
具體工藝流程如下:
(1)熱軋鋼帶修磨:將熱軋鋼帶采用飛翼輪進行手工修磨處理,清除表面的氧化皮、夾渣;
(2)第一次冷軋:將修磨后的鋼帶在二輥開坯機上進行初軋變形;
(3)第一次清洗:將第一次冷軋后的鋼帶進行第一次清洗處理,清除冷軋后鋼帶表面的油污;
(4)第一次拋光:將第一次清洗后的鋼帶,經過檢查后標記出殘留的表面缺陷,采用150目的飛翼輪進行第一次拋光處理,清除鋼帶表面殘存的潤滑劑和冷卻劑;
(5)第一次退火:將第一次拋光后的鋼帶,經過連續式光亮爐上進行第一次退火處理,退火溫度為1050~1150℃,光亮爐爐氣氣氛控制為還原性,以防止鋼帶表面氧化皮的再度生產;
(6)第二次冷軋:將第一次退火后的鋼帶采用四輥機上完成進一步減薄變形;
(7)第二次清洗:將第二次冷軋后的鋼帶進行第二次清洗處理,清除冷軋后鋼帶表面的油污;
(8)第二次拋光:將第二次清洗后的鋼帶,經過檢查后標記出殘留的表面缺陷,采用150目的飛翼輪進行第二次拋光處理,清除鋼帶表面殘存的潤滑劑和冷卻劑;
(9)第二次退火:將第二次拋光后的鋼帶,經過連續式光亮爐上進行第二次退火處理,退火溫度為1050~1150℃,光亮爐爐氣氣氛控制為還原性,以防止鋼帶表面氧化皮的再度生產;
(10)冷軋成品:將第二次退火后的鋼帶采用精密的精軋機完成精軋處理,通過鋼帶不同的變形量,來調整鋼帶內在機械性能和表面質量;
(11)修邊:將精軋處理后的鋼帶按要求進行修邊處理;
(12)檢驗:檢驗修邊處理后的鋼帶是否符合要求;
(13)包裝:將符合要求的鋼帶成品進行包裝處理;
(14)入庫:將包裝處理后的鋼帶成品按要求入庫。
第一次清洗、第二次清洗采用超聲波清洗機進行清洗處理,并且超聲波清洗機中采用wx-1048c清洗劑,超聲波清洗機的型號為CO-25-12,清洗時間根據鋼帶厚度進行確定。
鋼帶表面清洗的方法,主要有高溫高壓水洗法,化學清洗法,超聲波清洗法等。本發明選擇清洗效果最佳的超聲波清洗方法。
超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和污物直接、間接的作用,使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。目前所用的超聲波清洗機中,空化作用和直進流作用應用得更多。
超聲波清洗機理是:換能器將功率超聲頻源的聲能轉換成機械振動并通過清洗槽壁向槽子中的清洗液輻射超聲波,槽內液體中的微氣泡在聲波的作用下振動,當聲壓或聲強達到一定值時,氣泡迅速增長,然后突然閉合,在氣泡閉合的瞬間產生沖擊波使氣泡周圍產生1012-1013pa的壓力及局部調溫,這種超聲波空化所產生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中,蒸汽型空化對污垢的直接反復沖擊,一方面破壞污物與清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離,氣體型氣泡的振動對固體表面進行擦洗,污層一旦有縫可鉆,氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落,由于空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化、固體粒子自行脫落,超聲在清洗液中傳播時會產生正負交變的聲壓,形成射流,沖擊清洗件,同時由于非線性效應會產生聲流和微聲流,而超聲空化在固體和液體界面會產生高速的微射流,所有這些作用,能夠破壞污物,除去或削弱邊界污層,增加攪拌、擴散作用,加速可溶性污物的溶解,強化化學清洗劑的清洗作用。由此可見,凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用,其特點適用于表面形狀非常復雜的零部件的清洗。尤其是采用這一技術后,可減少化學溶劑的用量,從而大大降低環境污染。
本發明通過在冷軋后新增清洗工序,可以有效清除大多數的潤滑劑和冷卻劑中的碳污染。清除有效率達到92%以上。
第一次拋光采用人工修磨的方式、第二次拋光采用飛翼輪方式。
拋光是使用物理機械或化學藥品降低物體表面粗糙度的工藝。拋光技術主要在精密機械和光學工業中使用。拋光后的工件表面光滑具有良好的反射效果。
機械拋光,指在專用的拋光機上進行拋光,靠極細的拋光粉和磨面間產生的相對磨削和滾壓作用來消除磨痕。
本發明通過在超聲波清洗后新增機械拋光工序,通過機械方法來清除超聲波清洗后鋼帶表面殘存的潤滑劑和冷卻劑中的碳污染。清除有效率可以達到99%。
通過測量Hastelloy C-276在98%H2SO4,溫度130℃下的均勻腐蝕率,將原技術和新技術生產的鋼帶數據進行比對,表明新技術生產的鋼帶,由于有效解決了滲碳的缺陷,成品碳含量較低,其腐蝕性能明顯提高。新技術產品平均腐蝕速率0.0020g/cm2.h,原有技術產品平均腐蝕速率0.0326g/cm2.h,新技術生產的產品腐蝕率提高15倍。表1為實驗數據。
表1