钢材酸洗
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冷轧酸洗工艺流程
冷轧酸洗是一种常用的钢材表面处理工艺,用于去除钢板表面氧化物、油污和其他杂质,提高钢板的质量和表面光洁度。
下面给出了一种典型的冷轧酸洗工艺流程,共分为六个步骤。
第一步:钢板入库
首先,将准备好的冷轧钢板运入酸洗车间,然后进行称重、检验和记录,以确保钢板质量符合要求。
同时,将钢板按照规格和材质分类,并按照生产计划进行排列。
第二步:预洗预处理
将钢板送入预洗槽中,利用高压水枪冲洗钢板表面,去除大部分油污和杂质。
预洗槽中的水需要定期更换,以保持清洁。
第三步:酸洗处理
将预洗后的钢板送入酸洗槽中,酸洗槽中的酸液主要由盐酸和硫酸组成。
酸洗槽温度保持在40-60摄氏度,保持一定的搅拌以确保酸液均匀。
第四步:水洗中和处理
酸洗后的钢板需要进行水洗中和处理,以去除酸液残留和中和钢板表面的酸度。
一般会设置多个水洗槽,将钢板逐一通过,每个槽中的水保持清洁,定期更换。
第五步:表面处理
在完全中和后,将钢板送入表面处理槽中进行表面防锈处理。
常用的表面处理方法有磷化和涂油处理,可以根据实际生产要
求进行选择。
第六步:烘干和质检
表面处理完毕后,将钢板送入烘干炉中进行烘干处理,以去除钢板表面的水分。
烘干完毕后,对钢板进行质量检查,检查项包括表面光洁度、镀锌涂层质量等。
同时进行记录和统计,为下一道工序做准备。
以上就是一种典型的冷轧酸洗工艺流程。
需要注意的是,在整个工艺流程中,需要严格控制各个参数,如温度、浓度、时间等。
同时,还要加强安全防护和环保措施,确保工艺的稳定性和钢板的质量。
钢铁冶炼过程中酸洗技术研究随着社会经济的快速发展,钢铁产业的发展也日益重要。
酸洗技术是钢铁冶炼过程中不可或缺的环节之一,经过多年的探索和研究,酸洗技术的质量得到了明显提高。
本文将重点探讨钢铁冶炼过程中酸洗技术的研究和应用。
一、酸洗技术概论酸洗技术是将钢铁的表面,在酸性环境下,处理成光滑平整、无油污和其他不纯物质的处理方法。
酸洗可分为浸泡酸洗和注浆酸洗两种方法,前者主要适用于钢板、钢材和其他表面平整的材料,后者适用于粗糙表面处理。
酸洗分为冷酸洗和热酸洗。
其中,冷酸洗适用于低碳钢和铝材等弱酸性金属,在20-50摄氏度下完成处理。
热酸洗适用于高强度钢和铜等重型金属,在50-90摄氏度下完成处理。
酸洗的主要作用是去除钢铁表面的氧化皮、锈蚀和其他不纯物质,改善钢铁表面的机械性能,从而提高钢铁表面的耐腐蚀性和耐磨损性能。
酸洗技术的应用非常广泛,不仅涉及到钢铁生产领域,也应用在汽车、机械、航空等工业领域。
二、钢铁冶炼中的酸洗技术钢铁冶炼中的酸洗技术主要应用于钢板、钢材和其他领域。
钢铁冶炼中的酸洗可分为以下几种方法:1.浸泡酸洗法浸泡酸洗法是一种使用稀酸浸泡钢铁表面的方法。
在酸性环境中,钢铁表面的氧化皮和其他不纯物质会被酸蚀,从而让钢铁表面变得光滑平整。
这种方法主要适用于钢板、钢材等表面平整的材料。
2.注浆酸洗法注浆酸洗法主要是在结构上不信任沉淀和氧化皮的情况下,使用高浓度酸洗溶液注入钢管中。
通过将酸洗溶液注入钢管中,可以保证钢铁表面的任何部分都可以得到处理。
这种方法主要适用于粗糙表面的材料。
3.轧制酸洗法轧制酸洗法是在轧制过程中使用稀酸酸洗钢板表面的方法。
在轧制过程中,钢板表面会形成氧化皮和其他不纯物质,这些不纯物质会导致钢板表面的机械性能下降。
使用酸洗溶液扫除氧化皮和其他不纯物质,可以保证钢板表面有光滑平整的表面。
三、酸洗技术的影响酸洗技术对钢铁冶炼技术的影响非常明显。
如果酸洗技术不当,将会带来如下影响:1.表面质量会下降:酸洗溶液的稀释比例、洗涤时间、温度以及其他参数非常重要,这些参数的不当调整会导致钢板表面质量下降。
大连金牛股份有限公司技术操作规程GC/JN 34.13-2007初轧厂钢材酸洗基本操作规程2007.05.01发布2007.05.01实施大连金牛股份有限公司发布目录1. 主题内容与适用范围2. 作业准备3. 酸洗操作4. 酸腐蚀和不锈钢酸洗5. 中和与冲洗7. 质量记录1 主题内容与适用范围本标准规定了钢材酸洗的技术操作要求。
本标准适用于初轧厂精整作业区钢材的酸洗操作。
2 作业准备2.1 酸液配制前,要放出废酸,重新配制新酸。
2.2 废酸放出后,清除槽底氧化皮及脏物,并用清水冲洗干净。
酸洗槽底应留有空隙便于酸液流动。
2.3 配制新酸时,一定要先放水,后放酸。
2.4 配制硫酸溶液,可根据硫酸溶液的比重及浓度换算表(表1),用比重计(波美计)测量配制,直达到所要求的浓度。
表1硫酸溶液的比重及浓度换算表2.5 酸液浓度也可按表2、表3,配制成相应硫酸溶液浓度。
2.6 配制好的酸液面应低于槽沿300毫米以上,以免放入钢材酸液溢出。
2.7 待酸洗钢材的钢号、炉号、规格、支数和重量必须与流动卡片相符后,方可进行酸洗。
2.8 在酸洗之前,必须检查钢材表面。
根据表面状况,随时调整酸液浓度、温度和酸洗时间。
3 酸洗操作3.1 要求酸洗的钢材有:热(冷)压加、热顶锻钢材。
其酸洗制度按表3规定进行。
表3 酸洗制度3.2 酸洗钢材,要先放入U型架内,然后再放入酸槽中酸洗。
3.3 钢材入槽前,应先将酸液加热到规定温度以上,然后将钢材小心地放入槽中。
3.4 入槽钢材应低于液面20毫米不得露出酸液外面。
3.5 钢材入槽后可添加酸液总重量的0.1~0.2%的缓蚀剂,加入后要搅拌均匀。
3.6 为防止泡沫溢出槽外,缓蚀剂不能一次多加使用,可以分多次加入。
3.7 钢材入槽后,酸液温度应保持在规定范围之内,如有下降应及时用蒸汽加热。
3.8 为防止过酸洗,每隔10~15分钟检查一次钢材表面,保证钢材表面质量。
3.9 酸洗过程中,可根据酸洗效果,提前或延长出钢时间。
酸洗工艺流程炼钢酸洗工艺流程是炼钢过程中的重要环节,通过酸洗可以去除钢材表面的氧化皮、锈蚀、焊渣等杂质,使钢材表面得到清洁,进而提高其表面质量和加工性能。
下面是一篇关于酸洗工艺流程炼钢的700字的文章。
酸洗工艺是炼钢过程中的重要环节,其目的是通过酸性溶液对钢材进行清洗,去除表面的氧化皮、锈蚀、焊渣等杂质,使钢材表面得到清洁,进而提高其表面质量和加工性能。
下面我们来了解一下酸洗工艺的流程。
首先,酸洗工艺的前期准备工作是非常重要的。
在进行酸洗之前,需要对钢材进行预处理,即去除大块杂质和锈蚀。
这可以通过机械打磨、喷砂或喷丸等方法进行。
同时,还需要对酸洗槽进行清洗和排污处理。
接下来,进行酸洗工艺的主要流程是酸洗槽配置、酸洗、清洗、中和、水洗和除水。
首先是酸洗槽的配置。
酸洗槽中的酸液一般由硫酸和水按照一定比例混合配制而成。
酸液的浓度和温度要根据钢材的种类和表面状况进行调整。
然后是酸洗阶段。
将预处理好的钢材浸入酸液中,通过酸液的腐蚀作用去除表面的氧化皮和锈蚀。
酸洗的时间一般为几分钟到十几分钟,具体时间根据钢材的种类和表面状况而定。
在酸洗过程中,要注意控制酸液的浓度、温度和酸洗时间,以防止过度腐蚀和酸液的浓度变化。
酸洗后,还需要进行清洗和中和处理。
清洗的目的是去除酸液残留和表面产生的盐类物质。
首先,用净水冲洗钢材表面,将残留的酸液冲洗掉。
然后,用碱性溶液进行中和处理,去除表面的酸性物质。
最后,进行水洗和除水处理。
水洗的目的是将残留的溶液和碱性物质洗净。
首先,用清水冲洗钢材表面,将残留的碱性物质冲洗掉。
然后,进行除水处理,将钢材表面的水分除去,防止钢材表面再次发生氧化和锈蚀。
整个酸洗工艺流程包括酸洗槽配置、酸洗、清洗、中和、水洗和除水。
每个环节都需要掌握好工艺参数和操作规程,以保证钢材表面的清洁度和光洁度。
总之,酸洗工艺是炼钢过程中重要的环节,通过对钢材进行酸洗,可以去除表面的氧化皮、锈蚀、焊渣等杂质,提高钢材表面质量和加工性能。
s20c酸洗标准S20C钢是一种低碳钢材,常用于机械制造和结构工程。
而酸洗则是一种常用的表面处理方法,可以去除金属材料表面的氧化物和污染物,以提高材料的表面质量和耐腐蚀性能。
对于S20C钢的酸洗处理,存在一定的标准和要求,以确保处理后的钢材符合特定的质量要求。
首先,酸洗前的准备工作十分重要。
在进行酸洗处理之前,需要进行严格的材料准备和处理。
这包括去除钢材表面的油污和杂质,以确保酸洗液能够与钢材充分接触并起到良好的清洁效果。
同时,也需要清除钢材表面的粗糙部分,以便在酸洗过程中能够获得均匀的清洁效果。
这些准备工作的目的是为了保证酸洗液能够充分地与钢材接触并清除表面的氧化物和污染物。
其次,酸洗液的配制和使用需要符合相应的标准。
常用的酸洗液包括盐酸和硫酸溶液。
在配制酸洗液时,需要严格按照指定的浓度和比例进行,以确保酸洗液具有良好的清洁能力。
在使用酸洗液时,需要保持适当的温度和时间,以获得最佳的清洁效果。
此外,酸洗液对人体和环境具有一定的危害性,使用时应当严格遵守安全操作规程,以保护工作人员的安全和环境的健康。
另外,酸洗后的处理也是十分重要的。
酸洗后的钢材需要经过充分的冲洗和中和处理,将残留的酸液彻底去除。
冲洗过程可以通过清水或稀碱溶液进行,以确保酸洗液和中和剂完全冲洗干净。
而中和处理需要使用碱性溶液进行,以中和残留的酸洗液,最终得到中性或微碱性的表面。
这些处理操作的目的是为了避免酸洗液残留对钢材表面产生腐蚀,以及对后续处理工艺的影响。
最后,对于酸洗后的钢材,还需要进行相关的检验和评估。
常用的检验方法包括外观检查、厚度测量、粗糙度测量等,以评估钢材表面的清洁程度和质量。
同时,也需要进行相应的腐蚀测试,以评估钢材的耐腐蚀性能,确保在实际应用中能够满足相关要求。
总之,S20C钢的酸洗标准包括酸洗前的准备工作、酸洗液的配制和使用、酸洗后的处理以及相关的检验和评估。
只有对这些要求进行严格遵守和执行,才能够保证酸洗处理后的S20C钢能够满足特定的质量要求,具有良好的表面质量和耐腐蚀性能,以适用于各种机械制造和结构工程领域的应用。
45号钢发黑处理工艺一、前期准备1.1 材料准备45号钢材,酸洗液,水,碱洗液,氧化剂,发黑剂。
1.2 设备准备酸洗槽、碱洗槽、氧化槽、发黑槽、清洗槽、烤箱等。
二、工艺流程2.1 酸洗处理将45号钢材放入酸洗槽中进行酸洗处理。
酸洗液的成分为:硫酸浓度为40%~60%,温度为50℃~60℃。
将钢材浸泡在酸液中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.2 碱洗处理将经过酸洗处理的钢材放入碱洗槽中进行碱洗处理。
碱性清洁剂的成分为:氢氧化钠浓度为10%~20%,温度为50℃~60℃。
将钢材浸泡在碱性清洁剂中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.3 氧化处理将经过碱性清洁的钢材放入氧化槽中进行氧化处理。
氧化剂的成分为:硝酸铜浓度为5%~10%,温度为30℃~40℃。
将钢材浸泡在氧化剂中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.4 发黑处理将经过氧化处理的钢材放入发黑槽中进行发黑处理。
发黑剂的成分为:铜盐、磷酸盐、亚硝酸钠等。
将钢材浸泡在发黑剂中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.5 清洗处理将经过发黑处理的钢材放入清洗槽中进行清洗处理。
清洗液的成分为:水或者去离子水。
将钢材浸泡在清洗液中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.6 烘干处理将经过清洗处理的钢材放入烤箱中进行烘干处理。
烤箱温度为80℃~100℃,时间为30分钟左右。
三、注意事项3.1 操作人员必须佩戴防护手套、口罩等防护用品。
3.2 酸性物质和碱性物质不能混合使用,否则会产生化学反应。
3.3 操作过程中要注意安全,防止发生意外事故。
3.4 操作完毕后要及时清理设备和场地,保持环境清洁整洁。
四、结语通过以上工艺流程的处理,45号钢材可以得到美观、耐腐蚀、防锈等效果。
在实际操作中,应根据具体情况进行调整和改进。
酸洗钢板焊接后生锈的原因
酸洗钢板焊接后生锈的原因有多种,具体如下:
1. 焊接污染:焊接过程中,如果钢材表面受到粉尘、油脂、氧化皮等污染,就会形成
气孔和其他杂质,影响焊后的质量。
焊接完成后,如果没有及时清洗和处理,这些污
染物就可能导致焊接后表面生锈。
2. 热轧酸洗钢板特性:由于热轧酸洗钢板的制作工艺和特性,会使其表面产生一层氧
化层。
在焊接后,氧化层被破坏,钢材表面会暴露在空气中,容易受到氧化的影响。
如果焊接后未采取合适的防腐措施,就会出现生锈情况。
3. 焊缝质量:焊接材料的选择以及预处理如去油、除锈等都会影响焊缝质量。
如果焊
缝质量不佳,容易形成微小的气孔或裂纹,这些都可能成为腐蚀的起点。
为了防止酸洗钢板焊接后生锈,必须采取正确的焊接方法和合适的防腐措施。
例如,
选择合适的焊接材料,保证焊缝质量;采取适当的预处理措施,如去油、除锈等;在
焊接完成后,及时清洗和处理焊缝区域,以去除可能存在的污染物;并采取适当的防
腐措施,如涂层保护等。
这些措施可以有效地减少和防止酸洗钢板焊接后的生锈问题。
热热镀锌酸洗的作用
镀锌酸洗的主要作用是去除钢材表面的氧化皮和其他杂质,为后续的热镀锌工艺做准备。
具体来说:
去除氧化层:钢材在生产、运输和储存过程中,其表面容易生成一层氧化铁(锈)或其它杂质,这层氧化物会阻碍锌与钢基材的良好结合。
通过酸洗,可以有效溶解掉这些氧化物,使钢基材露出纯净的金属表面。
提高附着力:经过酸洗处理后,钢材表面变得洁净且粗糙度增加,这有利于提高随后热镀锌时锌层与钢铁基体之间的机械咬合和化学键合力,从而确保锌镀层具有良好的附着性和耐蚀性。
防止锌层缺陷:若不进行酸洗处理,钢件表面的杂质可能在热镀锌过程中导致锌液无法均匀沉积,形成气泡、夹杂等镀层缺陷,影响防腐效果和外观质量。
因此,酸洗是热镀锌前必不可少的预处理步骤,对于确保最终得到高质量的镀锌产品至关重要。
在实际操作中,通常使用硫酸、盐酸或者它们的混合溶液来进行酸洗。
钢的表面处理名词解释钢是一种常用的金属材料,广泛应用于建筑、制造业和交通工具等领域。
然而,钢材的表面往往需要经过一系列的处理,以提高其耐腐蚀性、美观性和功能性。
在本文中,我们将解释一些常见的钢的表面处理名词,帮助读者更好地理解这些技术的原理和应用。
1. 镀锌(Galvanizing)镀锌是将钢材表面覆盖一层锌的处理方法。
这一过程常用于保护钢材不被氧化,从而延长其使用寿命。
通过将钢材浸泡在熔化的锌中,或者将锌涂覆于钢材表面,形成一层致密的锌层,可以有效地防止钢材被氧化腐蚀。
镀锌的钢材在室外环境中表现出良好的耐腐蚀性。
2. 酸洗(Pickling)酸洗是一种常用的去除钢材表面氧化层和杂质的处理方法。
通常使用的酸洗剂包括盐酸、硫酸和硫酸亚铁等。
在酸洗过程中,钢材被浸泡在酸性溶液中,酸性环境有助于溶解氧化层和杂质,使钢材表面恢复洁净。
然而,酸洗也可能会导致钢材表面粗糙度的增加,因此通常需要进行后续的处理,如抛光或涂层。
3. 喷砂(Sandblasting)喷砂是一种通过高速喷射磨料颗粒对钢材表面进行打磨处理的方法。
在喷砂过程中,喷砂机通过压缩空气将磨料颗粒喷射至钢材表面,使其表面粗糙度增加,去除氧化层和污物。
喷砂常用于准备钢材的表面,以便后续的涂层或镀层能够更好地附着。
4. 阳极氧化(Anodizing)阳极氧化是一种表面处理方法,主要应用于铝材和其合金。
通过在酸性溶液中施加电流,形成氧化膜,使铝材表面产生一层致密的氧化层。
这一层氧化层具有良好的耐腐蚀性和装饰性,可以改善铝材的外观和性能。
5. 涂装(Coating)涂装是一种将钢材表面覆盖一层特殊涂料的处理方法。
涂料的种类较为多样,包括喷涂、电泳、粉末涂料等。
涂装能够保护钢材不受外部环境的侵蚀,增强其耐腐蚀性和美观性。
此外,涂层还可以增强钢材的耐磨性和耐热性,提高其功能性。
6. 化学转化膜(Chemical Conversion Coating)化学转化膜是一种通过在钢材表面形成一层化学反应产物,改变其表面性质的处理方法。
1 钢材酸洗的必要性热轧厂生产的热轧带钢板卷,是在高温下进行轧制和卷取的,带钢表面在相应的条件下生成的氧化铁皮,能够很牢固地覆盖在带钢的表面上,并掩盖着带钢表面的缺陷。
从轧钢的角度来讲,若将这些带氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制将会带来许多问题:一是在大压下量的条件下进行轧制,会将氧化铁皮压入带钢的基体,影响冷轧板的表面质量及加工性能,甚至造成废品;二是氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统会损坏循环设备,缩短乳化液的使用寿命;三是损坏了表面光洁度和加工精度都很高并且价格昂贵的冷轧辊。
因此,带钢在冷轧之前,必须清除其表面氧化铁皮,以保证所生产的冷轧带钢的表面质量。
从生产热镀锌钢板的角度来讲,采用热轧带钢直接进行热浸镀锌,也要同采用冷轧钢板一样,在镀锌前要使带钢具有洁净并有活性的表面。
为了获得这样的表面,需要对热轧带钢进行处理以除去表面的氧化铁皮,通常的做法是进行酸洗处理。
钢管氧化铁皮一般有两种:一种是在常温下、在潮湿的环境中,并且有SO2,CO2溶解于水分中起催化作用所生成的氧化物——铁锈。
这种锈层呈红褐色,是由两价和三价的铁与氧的化合物以及结晶水构成的;另一种是在高温下生成的氧化物铁皮,俗称铁鳞,是暗黑色或黑褐色。
它是在两种情况下生成的:一是在轧制或焊接时生成的轧制铁皮,另一是在热处理过程中由于氧分压大于铁的平衡氧分压所生成的氧化铁皮(在保护气氛或还原气氛下退火时除外)。
在生产热镀锌钢管、电镀镀锌钢管、涂层钢管或塑料覆层钢管时,这层铁皮必须加以清除,否则会对产品质量造成严重影响,甚至不能生产出合格的产品。
在镀锌前即使很薄的铁皮存在,也不可能镀上完整、连续的锌层。
在进行涂层或复层处理时,如果不将表面氧化物清除,会引起鼓泡和降低涂复层的耐腐蚀性能。
其它最常见的钢铁型材的酸洗是热轧的角钢(如输电铁塔用)在镀锌前也必须进行的酸洗处理。
对于线材,无论是热轧线材或经热处理后的半成品钢丝,其表面均有一层硬而脆的氧化铁皮层。
这些氧化铁皮一方面影响以后的加工工序,使润滑涂层不能牢固地和钢材基体结合;另一方面,在拉拔时,因为氧化铁皮硬度很高而且比较脆,这样会刮伤模具和钢丝表面;再则氧化铁皮夹在模具与钢丝之间,不仅会增大钢丝与模具的摩擦,增大了摩擦力,在严重时会引起断丝;有时氧化铁皮可能被压入钢丝基体中,造成镀层时产生“翅皮”等缺陷。
因此,必需在钢丝拉拔前去除这些氧化铁皮层。
同样对于不锈钢材和特殊钢热轧材来说,在进行冷轧或冷拔工艺处理之前,都要进行酸洗处理。
钢铁零件、金属制品,在进行表面处理如电镀、磷化、涂层前也都需要进行酸洗处理。
[编辑本段]2 钢材表面氧化皮的可酸洗性(1)热轧钢材表面氧化铁皮热轧钢材的可酸洗性和氧化铁皮的形成一样与很多因素有关,如氧化铁皮的粘附强度、钢的成分、机械变形的种类和程度、氧化铁皮的结构及厚度、表面污染(例如油脂引起的污染)、表面缺陷、酸洗剂的种类和成分以及酸洗时的工作条件等。
下面仅就氧化铁皮的结构、耐酸性进行分析。
在氧化铁皮中,富氏体只是在靠近钢板的表面上存在,而铁皮外层的Fe3O4和Fe2O3,在酸溶液中是比较难于溶解的。
但由于铁皮层存在着裂缝和气孔(特别是通过破鳞或拉矫之后),酸溶液便能通过这些裂缝、气孔到达金属表面和富氏体层;金属铁和富氏体的溶解,减少了铁皮与金属之间的附着力,并在酸液与金属铁反应过程中生成的氢气的作用下,氧化铁皮便从基体上脱落。
与此同时,难溶的Fe3O4及Fe2O3,也被还原成容易溶解的FeO,从而使氧化铁皮从钢材表面上剥离下来。
影响酸洗性的另一个重要因素是铁皮的致密度。
富氏体具有天然的最大孔隙率,而Fe 2O3层及Fe3O4层是致密的,它们会把铁皮中其他氧化层内的气孔全部堵死;从而阻碍了酸液的渗入;带钢在冷却过程中虽然会形成一些裂纹,但也不能保证酸液渗入氧化铁皮的深处。
特别是现代化轧机生产的热轧带钢,铁皮的厚度是稳定的,致密度是比较高的,因此,为了提高氧化铁皮的可酸洗性,采用破鳞设备增加裂纹仍然是十分必要的。
在酸洗带钢时会发现,带钢尾部(酸洗卷头部)表面上的氧化铁皮较容易洗掉。
这是因为带钢尾部的轧制温度一般比中部和头部低30~50℃,并在卷取时受到从卷取机上落下来的水的强化冷却,因此,带钢尾部铁皮形成的过程结束得较早,氧化铁皮较薄,而且FeO来不及转化。
最难酸洗的是带钢头部(酸洗带卷尾部)的氧化铁皮。
这是因为带钢头部氧化铁皮的形成过程比尾部结束得缓慢,而使氧化铁皮层加厚的缘故。
此外,氧化铁皮的缓冷促使FeO分解成Fe3O4或Fe2O3,也是造成酸洗困难洗的原因。
在带钢酸洗时还会发现,带钢的边缘上会出现未洗掉的黑边,这是因为在带钢长度的中部边缘上,氧化铁皮冷却的比较缓慢,而周围的氧气到带钢表面上的通路较通畅,使这里的氧化铁皮中Fe203层明显增加所致。
(2)较长时间暴露在大气中产生的锈层如前所述,在钢铁表面生成的锈层中,不仅羟基氧化铁比较疏松,容易溶解,而且锈层中的Fe还会进一步氧化。
在工业区的钢铁锈层中已确认有着FeSO4•7H2O、FeSO4•H2O 和Fe2(SO4)3的存在。
氧化铁皮的主要成分是铁的三种氧化物(FeO、Fe3O4、Fe2O3)。
它们都是难溶于水的两性氧化物,它们可以在适当的条件下,与强碱和酸进行复分解反应,生成能溶于水的盐。
通过复分解反应,钢铁表面的氧化铁皮就可经从钢材表面除去。
但是在工业上,除了对不锈钢表面进行处理时使用强碱除去表面的铁、铬和硅的氧化物外,都是使用强酸的水溶液对钢材进行化学处理以除去钢材表面的氧化铁皮。
在工业生产中进行酸洗化学处理时,还有的将钢材作为电极,通以电流来提高酸洗的质量和酸洗的速度,即所谓的电解酸洗方法。
目前在钢铁的酸洗上主要使用的硫酸酸洗和盐酸酸洗的方法。
[编辑本段]3 钢铁酸洗的基本原理钢钢材表面上的氧化铁皮(FeO、Fe3O4、Fe2O3)都是不溶解于水的氧化物,当把它们浸泡在酸液里时,这些氧化物就分别与酸发生一系列化学反应。
由于碳素结构钢或低合金钢钢材表面上的氧化铁皮具有疏松、多孔和裂纹的结构,加之氧化铁皮在酸洗时随同钢材一起经过矫直、拉矫、传送的反复弯曲,使这些孔隙裂缝进一步增加和扩大。
所以,酸溶液在与氧化铁皮起化学反应的同时,也可以通过裂缝和孔隙渗透而与钢铁基体的铁起化学反应。
也就是说,在酸洗一开始就同时进行着所有3种氧化物和金属铁与酸溶液之间的化学反应,所以,酸洗的过程包括了以下3个方面的作用:(1) 溶解作用钢材表面氧化铁皮中各种铁的氧化物与酸发生化学反应,生成溶于水的铁盐而溶解于酸溶液内。
若用盐酸或硫酸进行酸洗时,生成可溶解于酸液的正铁及亚铁氯化物或硫酸盐,从而把氧化铁皮从带钢表面除去。
这种作用,—般称作溶解作用。
(2) 机械剥离作用钢材表面氧化铁皮中除铁的各种氧化物之外,还夹杂着部分的金属铁,而且氧化铁皮又具有多孔性,那么酸溶液就可以通过氧化铁皮的孔隙和裂缝与氧化铁皮中的铁或基体铁作用,并相应产生大量的氢气。
由这部分氢气产生的膨胀压力,就可以把氧化铁皮从钢材表面上剥离下来。
这种通过反应中产生氢气的膨胀压力把氧化铁皮剥离下来的作用,一般把它叫做机械剥离作用。
(3)还原作用金属铁与酸作用时,首先产生氢原子。
一部分氢原子相互结合成为氢分子,促使氧化铁皮的剥离。
另一部分氢原子靠其化学活泼性及很强的还原能力,将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成易溶于酸溶液的低价铁氧化物及低价铁盐。
[编辑本段]4 钢材酸洗工艺的缺点钢材的酸洗处理广泛地应用于冷轧板材坯料即热轧板材的表面氧化铁皮的去除,如热轧型钢需进行磷化或镀层等表面处理加工前去除氧化铁皮;焊接管材在镀锌或进行其它热浸镀、电镀加工前的表面预处理;退火处理后的钢材如管材、型材、线材等冷拔加工前的表面处理;钢铁加工件进行电镀、电刷镀前的除锈处理以及不锈钢和特殊钢生产过程中的类似处理。
目前酸洗仍是钢铁生产和钢铁表面处理时不可或缺的工艺过程。
但是,钢材酸洗处理工艺的采用也带来如下的一些问题:(1)大量消耗钢铁材料和酸在酸洗的过程中,有的主要通过酸与铁皮的化学反应,溶解相应的金属氧化物的溶解作用来除去铁皮。
有的,如使用硫酸进行钢材酸洗时,还要借助于酸与钢铁发生化学反应产生的氢气泡的剥离作用来除去氧化铁皮。
因此在酸洗过程中,大量消耗酸是必然的。
虽然在酸洗中使用酸洗缓蚀剂可以降低钢铁的金属消耗,但是仍有相当量的金属铁损失掉。
(2)可能降低钢材的物理性能在酸洗过程中,金属铁和酸之间发生化学反应并产生氢气。
由于酸洗液中的氢的化学位高于被酸洗的钢材中氢的化学位,生成的氢会渗入钢中并积存起来造成氢脆,从而影响钢材的机械性能或以后的加工处理。
(3)会带来一系列的环境污染问题采用酸洗工艺对钢材或零件进行表面处理,由于钢材的品种、产品的规格和生产的规模各不相同,从而造成了在生产装备和生产环境方面有着很大差别。
如酸洗槽体的密封、对生产设备的腐蚀、酸洗车间的通风排风、酸雾的排出和处理以及污水的处理和排放等方面,处理方法和处理水平相差悬殊。
从而会带来许多环境保护方面的问题,而需要一一加以处理和解决。
(4)废酸和铁盐的处理问题钢铁的酸洗在消耗大量金属铁的同时还产生大量的废酸液与相应的酸和氧化铁或生成的铁盐溶液。
为了回收和利用这些废酸液和铁盐,需要较大的投资来建设相应的回收和处理设备。
特别是对于一些小型的、小批量的钢铁件进行酸洗处理时,往往会出现酸洗废液难以集中进行处理的情况,一旦发生直接排放的情况,就会对对环境造成严重污染。