400系不銹鋼熱軋退火線材鹽酸酸洗液及酸洗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于不銹鋼表面處理技術領域，尤其涉及400系不銹鋼熱軋退火線材鹽酸酸洗液及酸洗方法。
【背景技術】
[0002]400系盤條，所指的是含C量0.001-0.4%，Cr含量在12-18.5%，含錳0.5%左右，含硅量0.5-2%，其他元素之和1%以下的盤條，相當于國標中的0Crl3、0Crl7、lCrl3、lCrl7等鋼種，該類鋼種不含或含微量鎳，在退火后表面氧化鐵皮非常致密，常規的酸洗方法不能有效去除氧化鐵皮。使用304等鋼種的酸洗方法硝酸和氫氟酸酸洗時非常容易過酸洗，在表面留下點蝕孔洞。所以退火后的Crl3和Crl7型不銹鋼退火后的盤條酸洗一直都是本行業的技術難點。特別是當客戶需要高溫退火時(860°C -900°C以上)，隨退火溫度的提高，Cr和Si等更多地氧化出來，增加了酸洗的難度。
[0003]目前行業內也有一些關于這方面的研宄，其中多數不能說是退火材的酸洗方法，而是熱軋材的酸洗方法，且對于高溫退火后的盤條與正常退火盤條的難易程度缺乏了解。專利申請號200710061665.3也是一種鹽酸酸洗的工藝，但其氫氟酸的比例高達10%以上，這樣濃度的氫氟酸在生產中使用會嚴重影響工人的健康，其文中的配方的緩蝕劑只使用一種，實際表明一種緩蝕的效果沒有多種緩蝕劑的復合效果好。專利申請號20101032939.2提到一種拉絲線材酸洗添加劑，但未指定酸洗的鋼種和酸洗的酸的種類和添加量，該添加劑沒有溶液穩定劑和促進劑。專利號20081055045.3提到一種熱軋不銹鋼的氧化皮去除方法，酸洗液以硫酸為酸洗介質，并添加鹽酸鹽、硫脲等緩蝕劑組成，并不適用退火材的酸洗，并且使用的是硫酸酸洗。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，針對退火材料，尤其是高溫退火時不容易酸洗的問題，本發明提出了 400系不銹鋼熱軋退火線材鹽酸酸洗液及酸洗方法，該方法酸洗效果好，酸洗后表面潔白，美觀，沒有過酸洗和欠酸洗的現象。
[0005]本發明的目的之一是提供一種400系不銹鋼熱軋退火線材鹽酸酸洗液，所述酸洗液由鹽酸、硝酸、緩蝕劑、表面活性劑、促進劑、溶液穩定劑及水組成；所述各物質質量比例如下:鹽酸8-22wt%，硝酸0.01-10wt%。，緩蝕劑0.01_lwt%，表面活性劑0.05_lwt%，促進劑0.05-lwt%,溶液穩定劑0.05-lwt%,余量為水。
[0006]本發明所述緩蝕劑為烏洛托品、苯甲酸鈉、季銨鹽、硫脲、檸檬酸、亞硝酸鈉中的任意一種或幾種。
[0007]本發明所述表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、OP-1O中的任意一種或幾種。
[0008]本發明所述促進劑為氟化鈉、雙氧水中的任意一種或幾種。
[0009]本發明所述溶液穩定劑為EDTA、EDTA 二鈉中的任意一種或幾種。
[0010]本發明的另一目的是提供一種400系不銹鋼熱軋退火線材鹽酸酸洗方法，包括如下步驟:將酸洗液注入酸洗槽中，將退火后的熱軋線材整盤直接放入酸洗槽進行酸洗，酸洗溫度45-85 °C，酸洗時間0.5-2h。
[0011]本發明所述酸洗液由鹽酸、硝酸、緩蝕劑、表面活性劑、促進劑、溶液穩定劑及水組成；所述各物質質量比例如下:鹽酸8-22wt%，硝酸0.0l-1Owt緩蝕劑0.01_lwt%，表面活性劑0.05-lwt%,促進劑0.05-lwt%,溶液穩定劑0.05-lwt%,余量為水。
[0012]本發明所述緩蝕劑為烏洛托品、苯甲酸鈉、季銨鹽、硫脲、檸檬酸、亞硝酸鈉中的任意一種或幾種。
[0013]本發明所述表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、OP-1O中的任意一種或幾種。
[0014]本發明所述促進劑為氟化鈉、雙氧水中的任意一種或幾種；所述溶液穩定劑為EDTA, EDTA 二鈉中的任意一種或幾種。
[0015]本發明所述400系盤條，指含C量0.001-0.4%，Cr含量12-18.5%，含錳0.5%左右，含硅量0.5-2%，其他元素之和1%以下的盤條，相當于國標中的0Crl3、0Crl7、lCrl3、lCrl7
等鋼種。
[0016]本發明的設計思路如下:不銹鋼熱軋線材表面的氧化鐵皮，經過軟化退火后，會含有少量的Cr2O3, S12, XRD檢測Fe2O3的含量可以達到50_80wt%，與普通碳鋼的氧化鐵皮表面的組成差別很大，普通碳鋼的氧化鐵皮中FeO的含量很高。不銹鋼退火后形成的氧化鐵皮非常致密，酸洗液不易透過氧化鐵皮而和鋼鐵基體發生置換反應，所以氧化鐵皮的脫落發生的很少。不銹鋼的氧化鐵皮只能靠有限的溶解作用去除，Fe2O3在在鹽酸中的溶解量明顯高于在硫酸中的溶解量，所以酸洗不銹鋼時，最好使用鹽酸。
[0017]但鹽酸的使用也伴隨著一些問題，欠酸洗和過酸洗。欠酸洗時，酸洗作用發生緩慢，不能高效的去除氧化鐵皮。這時主要是通過提高酸洗溫度和加入促進劑來提高酸洗效率。過酸洗發生是因為鹽酸中的Cl一的存在，使得點蝕傾向增加。一旦酸洗時間控制不當，輕則鋼材表面形成麻面，嚴重的鋼材表面很容易發生酸洗孔洞，導致整盤線材報廢。過酸洗時主要通過加入緩蝕劑進行控制。
[0018]下游客戶在使用酸洗材時，往往對酸洗的非常光滑的表面不太滿意。一般線材所指的大多數用戶需要對線材進行拉拔，這一比例達到80%以上。外觀光滑的表面不易粘附拉絲粉，使得拉拔困難，往往下游客戶對光滑的表面還要增加額外的處理。解決這一問題，主要是考慮在酸洗液中加入硝酸，硝酸酸洗400系鋼種非常容易過酸洗，將硝酸的量控制在非常低的含量時，過酸洗變得輕微，表面只出現十分輕微的磨砂面，對下游客戶的拉拔異常有利。硝酸還起到酸洗促進劑的作用，只使用鹽酸不易達到酸洗的目的。
[0019]在實際生產時，酸洗液還會發生酸霧揮發嚴重和高溫時酸洗也不穩定的情況，這時必須加入酸洗抑霧劑(表面活性劑等)、溶液穩定劑等。
[0020]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:上述方法酸洗后的盤條表面光潔白亮，沒有氧化鐵皮殘留，不需要進行后續鈍化就能正常使用和存放；酸洗過程穩定，表面呈輕微的磨砂面，適合拉拔。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明0Crl3退火后表面氧化鐵皮XRD檢測結果圖譜。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0023]實施例1:
OCr13的退火酸洗工藝
OCr 13的主要成分:C含量〈0.05%, Cr含量13%, Si含量0.5%。線材的規格5.5mm-42mm,退火溫度700-800 °C。
[0024]酸洗液由鹽酸、硝酸、緩蝕劑、表面活性劑、促進劑、溶液穩定劑及水組成；所述各物質質量比例如下:鹽酸22wt%，硝酸10wt%。，緩蝕劑lwt%，表面活性劑0.05wt%，促進劑lwt%,溶液穩定劑0.05wt%,余量為水；緩蝕劑為烏洛托品、季銨鹽的等質量混合物；表面活性劑為烷基苯磺酸鈉；促進劑為雙氧水；溶液穩定劑為EDTA。
[0025]酸洗工藝:將酸洗液注入酸洗槽中，將退火后的熱軋線材整盤直接放入酸洗槽進行酸洗，酸洗溫度45°C，酸洗時間2h，