CN105586600B - 一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺 - Google Patents

一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺，属于双相不锈钢冶炼技术领域。该工艺按照下述步骤进行：在双相不锈钢前端和后端分别连接退火温度与双相不锈钢退火温度相近的不锈钢卷；设定工艺速度，根据钢卷厚度和工艺速度，计算出TV值，根据TV值设定各个区的炉膛温度对钢卷进行退火；然后将退火后的不锈钢卷进行Na2SO4电解、HNO3电解、刷洗、混酸酸洗和脱盐水水洗，最后切掉双相不锈钢卷前端和后端的不锈钢卷即可得到双相不锈钢卷成品。本发明通过使用适当的退火酸洗工艺，解决了双相不锈钢酸洗后表面出现黑色条带的以及容易产生缩宽和厚度减薄的问题，完全去除了双相不锈钢表面的氧化膜，钢卷表面光泽度高，达到了产品的质量要求。

Description

一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺
技术领域
本发明属于双相不锈钢冶炼技术领域，具体涉及一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺。
背景技术
双相不锈钢指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量为18-28%，Ni含量为3-10%。其氧化皮结构复杂，冷轧时退火和酸洗是影响产品性能和表面质量的关键环节。其中酸洗工艺的合理与否，直接影响到产品的表面质量，并在一定程度上制约了生产进度；而退火温度对双相不锈钢的力学性能有重要影响，随着退火温度的提高，双相不锈钢的强度减小，容易产生缩宽和厚度减薄问题。
使用现有技术中的冷轧退火酸洗工艺进行双相不锈钢生产时，主要存在以下几个问题：（1）为保证酸洗质量，通常选择了较低的工艺速度，导致带钢在退火炉停留时间较长，由于表层奥氏体和铁素体相所生成的氧化皮的酸洗难易程度不同而造成酸洗后的表面不同区域粗糙度不同，并在带钢表面存在大量沿轧制方向的难以去除掉的黑色条带（图1），而为了消除条带组织，常需将带钢进行多遍酸洗；（2）生产厚度为1.5mm及其以下规格的产品时，缩宽和厚度减薄严重，最终导致产品切废量大，成材率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺，以解决双相不锈钢在冷轧退火酸洗过程中存在的表面酸洗不良、以及缩宽和厚度减薄的问题，保证产品表面质量和尺寸稳定，减少酸洗次数，降低生产成本。
本发明的双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺，包括以下步骤：
a.在双相不锈钢卷前端和后端分别连接退火温度与双相不锈钢退火温度相近的不锈钢卷，以实现连续生产；
b.设定工艺速度为30-40m/min，根据双相不锈钢卷厚度和工艺速度，计算出TV值（厚度×工艺速度），然后根据TV值按照退火曲线设定各个退火区的炉膛温度（表1）进行双相不锈钢卷的退火操作；
表1 不同TV值下双相不锈钢退火时各个区的炉膛温度（℃）
c.将退火后的双相不锈钢卷进行Na2SO4电解，以溶解钢卷表面的铬氧化物，破坏钢卷表面致密的氧化膜而使后续的酸洗步骤在去除钢卷表面氧化膜方面发挥更大的作用，其中Na2SO4溶液的比重为1.15-1.20g/cm3，温度65-75℃，pH值为3-5，电解电流100-200A
/cm2，电解速度10-30m/min；
d.将c中双相不锈钢卷继续进行HNO3电解，利用电化学作用使氧化膜离子化，以加强酸洗效果，其中HNO3溶液的浓度为110-150g/L，温度55-60℃，电解电流100-200A/cm2，电解速度10-30m/min；
e.采用刷洗机将d中双相不锈钢进行刷洗，以除去双相不锈钢卷表面部分氧化膜，减小酸洗段负担，同时提高钢卷表面光洁度；刷洗机电流为0.5-1.8A；
f.将e中刷洗后的双相不锈钢卷进行混酸酸洗，以完全除去钢卷表面的氧化膜，同时使钢卷表面产生一层钝化膜以保护钢卷表面，其中酸洗条件为：酸洗介质HNO3+HF，温度55-60℃，HNO3浓度140-170g/L，HF浓度35-45g/L，金属离子浓度＜30g/L，酸洗速度10-30m/min；
g.将f中双相不锈钢卷进行水洗，以清除钢卷表面残留的混酸，防止酸洗过度而影响钢卷表面质量，水洗条件为：水洗介质脱盐水，温度45-60℃，水洗速度10-30m/min；
h.切掉双相不锈钢卷前端和后端连接的不锈钢卷即得到双相不锈钢卷成品。
本发明步骤a-h中的双相不锈钢均为冷轧的2205双相不锈钢。
本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
（1）本发明将Na2SO4溶液电解、HNO3电解和混酸酸洗相结合，提高了酸洗效率，解决了双相不锈钢酸洗后表面出现黑色条带的问题，完全去除了双相不锈钢表面的氧化膜，钢卷表面光泽度高，达到了2205双相不锈钢产品的质量要求；
（2）本发明根据双相不锈钢钢卷厚度设置了适宜的工艺速度，并由此得到TV值，然后根据TV值按照退火曲线设定了各退火区的炉膛温度，保证了稳定的退火温度，从而解决了双相不锈钢钢卷容易发生缩宽和厚度减薄的问题，并使双相不锈钢钢卷表面形成均匀的氧化膜。
附图说明
图1为使用现有技术中冷轧退火酸洗工艺处理后的2205双相不锈钢表面示意图。
图2为使用本发明中冷轧退火酸洗工艺处理后的2205双相不锈钢表面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种厚度为1.0mm的冷轧硬态2205双相不锈钢退火酸洗工艺，包括以下步骤：
a.在双相不锈钢卷前端和后端分别连接304奥氏体不锈钢卷；
b.设定工艺速度为30m/min，得到TV值为30，根据TV值按照退火曲线设定各退火炉膛区温度如下表2所示：
表2 TV值为30的双相不锈钢退火时各个区的炉膛温度（℃）
c.将退火后的不锈钢卷进行Na2SO4电解，Na2SO4溶液比重1.15g/cm3，温度70℃，pH值为5，电解电流100A/cm2，电解速度20m/min；
d.将c中双相不锈钢卷继续进行HNO3电解，HNO3浓度为130g/L，温度60℃，电解电流100A/cm2，电解速度20m/min；
e.采用刷洗机对d中双相不锈钢卷进行刷洗，刷洗机电流为1.5A；
f.将e中刷洗后的双相不锈钢卷进行混酸酸洗，酸洗介质HNO3+HF，温度60℃，HNO3浓度为160g/L，HF浓度40g/L，金属离子浓度为10g/L，酸洗速度20m/min；
g.将f中双相不锈钢卷进行脱盐水水洗，温度50℃，水洗速度20m/min；
h.切掉双相不锈钢卷前端和后端的304奥氏体不锈钢卷，即可得到双相不锈钢卷成品，其表面光泽度高，且无黑色条带缺陷，宽度和厚度稳定（图2），达到了2205双相不锈钢的质量要求。
实施例2
一种厚度为0.5mm的冷轧硬态2205双相不锈钢退火酸洗工艺，包括以下步骤：
a.在双相不锈钢卷前端和后端分别连接309S奥氏体不锈钢卷；
b.设定工艺速度为40m/min，得到TV值为20，根据TV值设定各区温度如下表3所示：
表3 TV值为20的双相不锈钢退火时各个区的炉膛温度（℃）
c.将退火后的不锈钢卷进行Na2SO4电解，Na2SO4溶液比重1.15g/cm3，温度65℃，pH值为3，电解电流120A/cm2，电解速度10m/min；
d.将c中双相不锈钢卷继续进行HNO3电解，HNO3溶液浓度为110g/L，温度55℃，电解电流120A/cm2，电解速度10m/min；
e.采用刷洗机对d中双相不锈钢卷进行刷洗，刷洗机电流为0.5A；
f.将e中刷洗后的双相不锈钢卷进行混酸酸洗，酸洗介质HNO3+HF，温度55℃，HNO3浓度为140g/L，HF浓度35g/L，酸洗速度30m/min，金属离子浓度为20g/L；
g.将f中双相不锈钢卷进行脱盐水水洗，温度45℃，水洗速度30m/min；
h.切掉双相不锈钢卷前端和后端的309S奥氏体不锈钢卷，即可得到双相不锈钢卷成品，其表面光泽度高，且无黑色条带缺陷，宽度和厚度稳定（图2），达到了2205双相不锈钢的质量要求。
实施例3
本实施例退火酸洗的是厚度为1.5mm的冷轧硬态2205双相不锈钢钢卷，包括以下步骤：
a.在双相不锈钢卷前端和后端分别连接310S奥氏体不锈钢卷；
b.设定工艺速度为40m/min，得到TV值为60，根据TV值设定各区温度如下表4所示：
表4 TV值为60的双相不锈钢退火时各个区的炉膛温度（℃）
c.将退火后的不锈钢卷进行Na2SO4电解，Na2SO4溶液比重1.15g/cm3，温度75℃，pH值为4，电解电流200A/cm2，电解速度30m/min；
d.将c中双相不锈钢卷继续进行HNO3电解，HNO3溶液浓度为150g/L，温度60℃，电解电流200A/cm2，电解速度30m/min；
e.采用刷洗机对d中双相不锈钢卷进行刷洗，刷洗机电流为1.8A；
f.将e中刷洗后的双相不锈钢卷进行混酸酸洗，酸洗介质HNO3+HF，温度58℃，HNO3浓度170g/L，HF浓度45g/L，酸洗速度10m/min，金属离子浓度为15g/L；
g.将f中双相不锈钢卷进行脱盐水水洗，温度60℃，水洗速度10m/min；
h.切掉双相不锈钢卷前端和后端的310S奥氏体不锈钢卷，即可得到双相不锈钢卷成品，其表面光泽度高，且无黑色条带缺陷，宽度和厚度稳定（图2），达到了2205双相不锈钢的质量要求。

Claims (2)

1.一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a.在双相不锈钢卷前端和后端分别连接退火温度与双相不锈钢退火温度相近的不锈钢卷；
b.设定工艺速度为30-40m/min，根据双相不锈钢卷厚度和工艺速度，计算出TV值；然后根据TV值设定各个退火区的炉膛温度进行a中双相不锈钢卷的退火操作；
c.将退火后的双相不锈钢卷进行Na2SO4电解，Na2SO4溶液的比重为1.15-1.20g/cm3，温度65-75℃，pH值3-5；电解电流100-200A/cm2，电解速度10-30m/min；
d.将c中双相不锈钢卷继续进行HNO3电解，HNO3溶液的浓度为110-150g/L，温度55-60℃；电解电流100-200A/cm2，电解速度10 -30m/min；
e.对d中双相不锈钢卷进行刷洗；
f.将e中刷洗后的双相不锈钢卷进行混酸酸洗，酸洗条件为：酸洗介质HNO3+HF，温度55-60℃，HNO3浓度140-170g/L，HF浓度35-45g/L；金属离子浓度＜30g/L，酸洗速度20-30m/min；
g.将f中双相不锈钢卷进行水洗，水洗条件为：水洗介质脱盐水，温度45-60℃，水洗速度10-30m/min；
h.切掉双相不锈钢卷前端和后端连接的不锈钢卷即得到双相不锈钢卷成品；
所述双相不锈钢为冷轧2205双相不锈钢。
2.根据权利要求1所述的一种双相不锈钢冷轧退火酸洗工艺，其特征在于：步骤e中采用刷洗机进行双相不锈钢卷的刷洗，刷洗电流为0.5-1.8A。
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