处理冷轧不锈钢带或板的方法技术

一种处理不锈钢带或板的方法，包括用从包括水、碱基和酸基化合物等中选出的溶液清理不锈钢表面，以使其在后续的用横向磁通感应加热方法加热至约２３００°Ｆ的退火温度时氧化层的生成减少并且形成的氧化层更均匀，然后将不锈钢浸浴在保持在高于１５０°Ｆ的一种中性盐，优选地为硫酸钠的水溶液中进行去除氧化层的电解处理，使用每平方英寸０．１至１．０安培的低电流密度，以使氧化层完全去除之后进行水清洗和湿擦。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对不锈钢板进行退火和去氧化皮同时还可省去后续酸洗的方法，具体讲，涉及一种确保生成一层均匀的薄氧化皮，以使其可在低电流密度的电解液中完全被去除的方法。在生产压延不锈钢板及带的过程中，必须在冷轧操作后对该材料进行退火或软化处理。一种非常普通的退火方法是将不锈钢材在氧化性的炉内气氛中加热到某一温度，而在此温度下同时还导致表面氧化皮的生成。这种加热方法通常是根据所处理钢材的化学成分将温度加热到华氏1450度至2150度(摄氏788度至1177度)，并且一般是在耐火材料衬里的燃气炉中氧化性气氛下进行，这样处理通常使不锈钢表面生成厚度范围在4000埃到几个微米的氧化皮。在不锈钢板带销售前，必须将氧化皮最终去除掉。根据现有技术，可以单独地或结合起来使用几种不同去除氧化皮的工艺，这些已知工艺包括(1)喷丸后酸洗；(2)将不锈铜板带浸入熔融的盐中或经过电解处理，以对氧化皮进行预处理然后酸洗；(3)直接酸洗。酸洗过程中常用的酸包括硫酸、硝酸或硝酸-盐酸混合物。使用这些酸有很多缺点，并且费用高，这不仅是因为这些酸本身相对较贵，而且因为它们都是在使用前、使用中和使用后必须采用特殊处理技术的危险品。此外，由于环境要求的限制，处理废酸洗液带来耗费资金的一些问题。现有技术中也包括专利号为No.4,363,709的美国专利，该专利公开了从不锈钢特别是300和400系列不锈钢，这类金属体表面去除氧化皮的方法，即在一含有15至25重量百分比硫酸纳的水溶液中，并且温度至少保持在华氏150度(摄氏65.5度)下，用高电流密度电解去氧化皮的方法。根据上述专利，不锈钢材料作为阳极至少要在每平方英寸3安培电流密度(46.5安/分米2)的直流电流中经受10秒钟的处理。对于高铬铁素体合金，建议在退火前必须进行全面彻底清理，以避免产生厚氧化皮，包括氧化铬。美国专利No.4,415,415公开了一种控制氧化皮形成并去除不锈钢氧化层的方法。其中，氧化皮在控制了氧含量的氧化性炉内气氛中生成，之后，在0.1至1.0安培每平方英寸的低电流密度下进行电解处理。此外，现有技术包括一系列关于通过电磁感应方法对金属板带材进行加热问题的专利。例如，该现有技术包括下述美国专利No.4,054,770、No.4,585,916、No.3,444,346、No.2,902,572和No.4,678,883。这些专利可认为是与称作“横向磁通感应加热”(Transverse Flux Induction Heating简写为TFIH)的电磁感应技术有关。现有技术也包括公开了一种对冷轧不锈钢带或板进行处理技术的美国专利No.4,824,536。该专利技术用感应加热法将不锈钢材加热到高达华氏2300度(摄氏1260度)的退火温度范围，这使得在不锈钢表面生成最厚达2000埃的氧化皮。退火处理之后，用重量百分比为15～25％、温度至少保持在华氏150度(66℃)的硫酸钠水溶液对不锈钢材进行大电流密度电解去除氧化皮的处理，处理时间要足够使氧化皮全部去除。在退火处理完成时，氧化皮厚度实际低于2000埃，具体地，大约处在700至1400埃厚度范围内，此厚度范围要求在去除氧化皮的电解处理中电流密度至少为每平方英寸3安培。这种感应退火处理后的电解处理法与典型燃气气氛下的退火处理法相比有显著进步。典型燃气气氛退火处理时，除非采取特殊措施以提供一惰性或还原性气氛，否则不锈钢板或带将发生严重氧化。已经发现，感应加热产生一层成分相对稳定、厚度均匀的氧化膜。此外还发现这样的氧化膜可以通过电解处理方法非常有效地去除。例如美国专利No.4,824.536表明，在较低退火温度下，如华氏1850度(1010℃)时生成厚度如700埃的较薄氧化膜，而在较高退火温度下，如华氏2057度(1125℃)时生成厚度如1400埃的较厚氧化皮。这种大幅度的厚度变化造成电解处理过程中作为退火温度函数的过程变量产生相应的大幅度变化。在传统燃气退火处理工艺中使用的退火温度大约在华氏1950-2100度范围(摄氏1066-1149度)。可以相信采用横向磁通感应加热方法，需要升至较高的退火温度，以满足不锈钢冶金学上时间-温度关系要求。这些温度范围可能是从对于铁素体不锈钢的华氏1700度和对于奥氏体不锈钢的华氏1900度直到华氏2300度，更有可能地是华氏2000至2300度范围。因此需要有一种可以通过电解处理去除感应退火产生的氧化皮的方法，而感应退火只生成均匀的薄层氧化皮，因此电解处理时可以使用与前述所要求的每平方英寸3安培电流密度相比低得多的电流密度，从而实现节能。本专利技术的方法还寻求取消后续酸洗的方法。因此，本专利技术的目的在于提供一种在横向磁通感应加热退火之前首先处理不锈钢板或带表面的处理方法。根据本专利技术，提供一种处理冷轧不锈钢带或板的方法。该方法包括用水及从一组碱基和酸基化合物水溶液中选出的一种足量的溶液清理不锈钢的表面，以助于在后续退火过程中减少氧化皮的生成并使氧化皮厚度更均匀。退火采用横向磁通电磁感应加热方法加热，会使不锈钢宽度上升温均匀，退火温度范围可高达华氏2300度，最佳是在1700至2300度，以在钢表面生成厚度相对均匀的约为1200埃或更小、最好是小于900埃的氧化皮，然后将不锈铜浸浴在一种电解液浴液中进行去除氧化皮处理，该电解液是从一组含有碱金属或铵的盐酸、硫酸和硝酸盐中选出的至少一种中性盐的水溶液，该溶液保持在高于华氏150度的温度，处理中使用低达每平方英寸0.1安培的电流密度，且处理时间充分的长以便完全去除氧化皮。参阅以下说明和附图，可以更全面地理解本专利技术的上述这些以及其它一些特征和优点。其中附图说明图1是根据本专利技术处理方法的流程框图；图2和图3是二种不同不锈钢样品氧化皮的表层深度一化学元素浓度曲线图；图4至图7是本专利技术方法处理的不同不锈钢材料去掉氧化皮后沿试样表面深度变化的化学元素浓度曲线图。参见图1，根据本专利技术的处理方法所实施的对象是以一种共知的生产冷轧不锈铜带或板的方法加工出的不锈钢产品。这些不锈钢可以是铁素体不锈钢，如AISI430型，或奥氏体不锈钢，如AISI304型。根据本专利技术，所获得的用于处理的铜板或带已经过冷轧，用参考标号1表示，其厚度为适合于该不锈钢的最终用途。为展示本专利技术的效用，选择厚度为0.003和0.007英寸(0.076和0.178毫米)的AISI304型不锈钢带卷样品。根据本专利技术，通过下文所描述的在退火之前清理不锈钢表面的连续处理会带来附加效果。该清理处理过程不仅有助于减少在后续退火过程中氧化皮的生成，而且还使得在用感应加热技术的退火过程产生的氧化皮厚度更均匀。标号2表示用从一组包括水及碱基和酸基化合物水溶液中选用的清理溶液清理的不锈钢表面。处理不锈钢表面的清理过程选择为最适合于清理带钢，该清理过程为通过从一开卷机中向一清理站输送钢带，清理站中供有足量清理溶液，以清除钢表面的沾染物，这些沾染物如不清除，将在不锈钢带加热到退火温度时加剧氧化皮的形成。如果是钢板，则使该钢材通过辊道或输送机送往清理站，与处理不锈钢带一样使用足量清洗物从钢材表面清除沾染物。清理操作之后，通过擦净机或用其它方法清除不锈钢表面的残留清理溶液并除去沾染物。然后对不锈钢进行感应退火，用数本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理冷轧不锈钢带或板的方法，该方法包括步骤：用从一组水及碱性和酸基化合物水溶液中选出的一种足量的溶液清理所述不锈钢表面，以使在后续退火过程中减少氧化皮的形成且使形成的氧化皮厚度更均匀；沿所述不锈钢宽度方向进行均匀地横向磁通电磁感应退 火加热，加热温度最高达华氏２３００度，从而使所述钢材表面生成厚度相对均匀、约１２００埃或更小的氧化皮；将所述不锈钢浸浴在一种电解液中以对其进行去除氧化层的电解处理，该电解液是从一组主要包括碱金属或铵的盐酸、硫酸和硝酸盐中选出的至少一种中 性盐的水溶液，该溶液保持在高于华氏１５０度的温度，电解处理中电流密度约为每平方英寸０．１至１．０安培，并且处理时间长至足以完全去除氧化皮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣祐，唐纳德R扎雷姆斯基，卡罗尔S赫茨勒，
申请(专利权)人：艾利格汉尼勒德鲁姆公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]