不锈钢酸洗行业的重大变革——记“去除热轧不锈钢材料氧化皮技术”

在2008年山西省科学技术奖获奖项目中,太原市科技计划项目获奖8项,比2007年翻了一番.其中,通过公开招标列入太原市科技计划的太原贝特尔生物化学技术有限公司研发的"去除热轧不锈钢材料氧化皮技术"尤为引人注目,荣获山西省技术发明一等奖,开创了山西省民营科技企业捧取省科学技术一等奖的先河,为太原市不锈钢产业发展及深加工提供了有力的技术支撑,对构建以企业为主体的技术创新体系和建设创新型太原起到了积极的示范带动作用.     

不锈钢冷热轧带钢退火酸洗线的应用研究

详细介绍了不锈钢冷热带钢退火酸洗线工程包括的设备，机组工艺流程及其机组特点。该工程是太原钢铁有限公司为弥补第七轧钢轧带钢和冷轧带钢退火洗能力的不足而建设的，可使该厂生产能力由原设计的３．０万ｔ提高到１０．０万ｔ。     

卷曲后供氧差异对热轧带钢氧化皮组织及耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、盐雾实验和电化学极化方法,研究了SS400热轧带钢沿宽度方向不同位置氧化皮的组织、结构及其耐蚀性. 结果表明,SS400边部取样位置的氧化皮厚度最厚且比较均匀,结构致密,存在明显的Fe_3O_4/Fe共析组织. SS400边部和板宽1/4处的成分主要为Fe_3O_4、Fe_2O_3和Fe,板宽中心位置的成分主要为Fe3O4和Fe. 盐雾腐蚀实验表明,SS400边部腐蚀最轻,板宽1/4处次之,板宽中心位置腐蚀最为严重. 动电位极化曲线测试结果显示,SS400边部的腐蚀电位明显高于其他两个位置,腐蚀电流最小. 热轧带钢在卷曲后,由于带钢沿宽度方向不同位置的供氧差异,会导致氧化皮组织、结构的显著不同,进而影响氧化皮的耐蚀性.     

盐酸浓度对热轧不锈钢酸洗板表面质量的影响

借助电化学方法、激光共聚焦显微镜和SEM等分析手段,研究了盐酸浓度对热轧铁素体不锈钢表面质量的影响作用.结果表明:在本实验条件下,随着盐酸浓度的增加,酸洗后不锈钢表面平整程度增加,但盐酸浓度过高存在较严重的晶间腐蚀现象.虽然酸洗后不锈钢的阴阳极极化曲线形状在弱极化区并没有发生太大的变化,但随着盐酸浓度的增加,不锈钢在溶液中的点蚀电位升高,并且容抗弧半径增大,表面耐蚀性增强.     

喷淋酸洗技术在钛合金表面除氧化皮的应用

喷淋酸洗工艺是一种采用喷淋方式把酸液喷淋到钛合金表面,进行酸蚀氧化皮的工艺,是一种提高成材率,增加酸洗效果的除氧化皮工艺,是适用多品种、多规格除氧化皮的酸洗技术,设备投资低、经济适用、环保。     

冷却速率对低碳钢线材表面氧化皮微观结构的影响

采用X射线衍射与Mossbauer谱分析相结合,研究了不同冷却速率下低碳钢表面形成氧化皮的微观结构;借助磁力显微镜的抬高模式测量氧化皮的磁畴图,获得了氧化皮内Fe₃O₄的分布形态及冷却速率对其变化的影响.结果表明：快速冷却时氧化皮中Fe₂O₃的含量减少;FeO与Fe₃O₄的比例增大;化学计量的FeO含量和Fe₃O₄的缺陷程度也随冷却速率的变化而变化.氧化皮的相组成和氧化皮内Fe₃O₄的分布形态是影响氧化皮性能的主要因素.     

铁素体不锈钢高温氧化层生长及热轧粘辊研究

通过高温氧化实验研究了超纯21%Cr铁素体不锈钢高温氧化层的生长情况,并采用开发的模拟铁素体不锈钢热轧粘辊实验方法研究了表面氧化对超纯21%Cr铁素体不锈钢热轧粘辊的影响,探讨了铁素体不锈钢的热轧粘辊机理.实验发现:超纯21%Cr铁素体不锈钢的炉生氧化铁皮较厚,而热轧过程中二次氧化铁皮生长较缓慢;锤头在循环轧制过程中出现的表面裂纹为热轧粘辊提供了形核地点;在高温变形过程中,表面氧化对铁素体不锈钢带钢表面具有保护作用,可以减轻热轧粘辊.     

复合脱氧剂对430不锈钢脱氧行为的影响

在MoSi2炉和MgO坩埚内用复合脱氧剂对430不锈钢液进行了脱氧实验研究.以Al和FeSi作为对比脱氧剂,考察了SiCaBa、SiCaBaAl、SiCaBaMg、SiCaBaAlSr四种复合脱氧剂对430不锈钢中的全氧含量及脱氧产物的分布、尺寸和形貌的影响.实验表明,用SiCaBa对430不锈钢液脱氧,可获得较低的氧含量,其脱氧产物易于上浮,钢中的夹杂物尺寸明显减小且形态发生改善呈球形.     

药皮组分对不锈钢焊条工艺性能的影响规律

焊条药皮成分对不锈钢焊条工艺性能有较大的影响。通过对近百种焊条的药皮组分进行调配，发现碳酸盐与氯化物的比值对稳弧性、焊接飞溅以及焊缝成型等性能的影响很大。TiO2与硅铝酸盐之比应不小于3．5：1，以防止出现粘渣。加入硅、钛等强脱氧剂会显著改善焊条的脱渣性能。药皮厚度对焊条工艺性能也有较大的影响。药皮厚度越大，焊接飞溅率越低，脱渣性能越好。     

改性纸色谱法对不锈钢酸洗废液中金属离子的检测

采用壳聚糖醋酸溶液为固定相的纸色谱法分离不锈钢酸洗废液中的金属离子.经实验结果表明:展开剂的配比V(丙酮)∶V(盐酸)∶V(水)=33∶3∶4时分离Fe3+,Cu2+,Fe2+,Cr3+,Ni2+的5种金属离子的效果最佳,分离晾干后显色剂采用质量分数为0.40%的二硫代乙二酰胺乙醇溶液较为合适.用此方法来鉴定304HC和1Cr13不锈钢酸洗废液中的金属离子,所得结论:前者的废液中含有Fe2+,Ni2+,Fe3+,Cr3+;后者的废液中含有Fe2+,Fe3+,Cr3+.     

热轧工艺对409L铁素体不锈钢深冲性的影响

对含有单一柱状晶的409L铁素体不锈钢连铸坯,采用不同终轧温度的热轧工艺,由常规热轧转变为温轧,再经过相同后续工艺;较低终轧温度的成品获得了较高rm值和较低△r值.终轧温度的降低使组织演变发生变化:热轧和冷轧组织中晶界和晶内剪切带增多,变形组织被细化、硬化,尤其是中心层附近的粗大带状晶粒;两者的增多又增加了退火过程中的...     

激光-TIG复合焊接工艺参数对430不锈钢接头性能的影响

针对400系不锈钢焊接过程中焊缝附近晶粒极易长大而产生脆化,使焊接接头性能较差,很大程度上限制了其在工业领域的广泛应用,采用激光-TIG复合热源焊接冷轧430不锈钢,对焊接接头的力学性能进行了研究。结果表明,激光功率与焊接速度对焊接接头的抗拉强度和抗折能力影响最为明显,优化工艺的焊缝抗拉强度最高可达母材的89.65%、抗折强度达母材的83.53%。     

核电厂奥氏体不锈钢设备的表面处理——酸洗钝化

本文章针对核电厂奥氏体不锈钢设备的表面处理酸洗钝化进行了分析,分析了酸洗钝化的机理以及酸洗钝化后形成的钝化膜被破坏的主要原因,同时指出了酸洗钝化的注意事项,对提高核电厂奥氏体不锈钢设备表面的耐腐蚀性具有重要的指导意义。     

金属硅的酸洗和氧化提纯

为了降低金属硅酸洗的后续工艺难度,在成熟的常温酸洗技术的基础上加上湿氧氧化新技术对金属硅进行提纯.酸洗主要作用是去除大部分裸露在金属硅颗粒表面的金属杂质;而湿氧氧化后,使颗粒内部分凝系数(在硅和二氧化硅系统中的分凝系数)较小的硼在高温下扩散进入二氧化硅中,再腐蚀去除氧化层和其中的杂质.实验表明该方法对硼杂质有明显的提纯作用,提纯后,硼杂质的含量最低为4×10-6.两种技术在工艺上兼容,在提纯目标上互补,是非常有效的低能耗和低成本的提纯方法.     

药皮组分对不锈钢焊条工艺性能的影响规律

焊条药皮成分对不锈钢焊条工艺性能有较大的影响。通过对近百种焊条的药皮组分进行调配 ,发现碳酸盐与氟化物的比值对稳弧性、焊接飞溅以及焊缝成型等性能的影响很大。TiO2 与硅铝酸盐之比应不小于 3.5∶1,以防止出现粘渣。加入硅、钛等强脱氧剂会显著改善焊条的脱渣性能。药皮厚度对焊条工艺性能也有较大的影响。药皮厚度越大 ,焊接飞溅率越低 ,脱渣性能越好。     

不锈钢酸洗污泥中重金属的浸出试验研究

采用无机酸作为浸出剂对不锈钢酸洗污泥中的重金属进行浸出,在相同条件下,各种酸的浸出效率顺序为：硫酸 >盐酸 >硝酸.讨论了硫酸浸出酸洗污泥时浸出时间、硫酸浓度、液固比和温度等条件对金属浸出率的影响.结果表明,硫酸浓度和液固比对镍铬的浸出率有较大的影响,而温度的影响较小.在液固比为6：1、温度为30℃、硫酸浓度为3 mol/L以及浸出时间为90 min的条件下,污泥中镍、铬、铁和锰的浸出率分别为99.3%,99.2%,99.8%和93.2%,残余污泥中镍铬含量符合排放标准.     

含铜热轧301不锈钢的显微组织与腐蚀性能

通过显微组织观察和电化学耐腐蚀性能实验,研究铜对热轧301奥氏体不锈钢的影响。结果表明,含铜热轧301不锈钢中由富铬碳化物((Fe,Cr)₇C₃)组成的小条带数量明显减少,而孪晶数量明显增多。这说明铜的加入促进了铜、铬等元素的固溶,同时降低了热轧过程中不锈钢的层错能。铜和铬在不锈钢中的固溶有利于形成富铜和富铬的钝化膜,因而提高了不锈钢的整体耐蚀性,但添加质量分数1.8%铜未能改善不锈钢的耐点蚀性能。     

微观组织参数及工艺条件对430不锈钢凝固显微结构的影响

在多元合金CAFE模型的基础上,分析了微观组织参数(形核密度、高斯分解参数、Gibbs-Thomson系数等)与430不锈钢凝固过程中晶粒形貌的复杂关系,以及过热度与冷却强度等工艺参数对凝固组织的影响.研究发现,晶粒尺寸和柱状晶向等轴晶转变不仅与体最大形核过冷度有关,也受体形核密度的影响.高斯分解参数和Gibbs-Thomson系数增大时,一次枝晶间距减小,等轴晶范围增大;但当它们增加至一定范围后,其对显微结构的影响逐渐变得不明显.过热度或冷却强度增大时,等轴晶范围减小,但一次枝晶间距的变化不明显.     

Super304H奥氏体不锈钢的抗高温氧化性能

采用称重法测得了Super304H和Super304HS两种奥氏体耐热不锈钢在不同温度下的高温氧化动力学曲线,研究发现:两种不锈钢的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,Super304HS的抗氧化性能明显优于Super304H,而且Super304H在900℃时氧化100 h后,氧化膜明显脱落.利用扫描电镜、X射线衍射的方法对Super304H不锈钢氧化膜表面的形貌及结构进行了研究,结果表明:在700℃和800℃时,两种材料氧化膜组成相似,都是Cr2O3和少量尖晶石结构的FeCr2O4,Su-per304H钢在900℃时的氧化产物主要由Cr2O3,Fe2O3和尖晶石FeCr2O4组成,Super304HS在900℃时的氧化膜主要由Cr2O3和尖晶石FeCr2O4组成.