耐磨钢板终酸工艺体系

　　酸洗工艺的冶金功能是有效去除氧化层与贫铬层，实现表面钝化，同时改善表面质量。预酸洗后的耐磨钢板表面仍残留有富硅相的氧化层及贫铬层，需通过终酸洗工艺去除。为提高酸洗效率，终酸洗体系至少由一种酸和一种氧化剂组成。 　　1、硝酸－氢氟酸酸洗体系设计 　　硝酸－氢氟酸是目前应用最广泛的耐磨钢板终酸洗体系，对奥氏体耐磨钢板、铁素体耐磨钢板及双相耐磨钢板均有良好的酸洗效果。其中，硝酸既可提供H+，溶解氧化层，又可作为氧化剂，提升酸洗液的氧化还原电位，以提高酸洗效率。HF除提供少量H+外，电离出F-可与Cr3+、Fe3+形成稳定的络合物，起到去钝化作用，提高贫铬层的溶解速率。 　　研究认为，混酸酸洗过程中，85%的酸耗用于金属的溶解，仅有15%的酸耗用于氧化层的直接溶解。酸洗过程中，氧化层的去除主要依托于贫铬层和基体金属的溶解，从而使表面附着的氧化层剥离脱落。 　　2、硝酸－氢氟酸酸洗体系改进 　　在HNO3、HF和金属离子的协同作用下，硝酸－氢氟酸酸洗体系基本可完全去除残留的氧化层，改善耐磨钢板表面质量，但酸洗过程会造成较为严重的NOx及亚硝酸盐污染。对于如何解决硝酸带来的环境污染问题，有两种思路：一是加入氧化剂，将NO、NO2再次氧化为硝酸，不仅减轻了污染，而且可实现硝酸的循环利用；一是用其他酸和氧化剂替代硝酸。 　　更多的研究工作集中于直接以酸和氧化剂替代硝酸。H2O2等氧化剂开始引入耐磨钢板酸洗工艺，以取代HNO3的氧化作用，从而减少环境污染。20世纪90年代初，BianchiM等首先提出H2SiO4－HF－H2O2体系可以取代HNO3／HF体系，达到终酸洗的质量要求，MadiVN也相继对H2SiO4－HF－H2O2酸洗体系进行研究，进一步完善了该酸洗体系。德国汉高公司的Cleanox352环保型酸洗术，实现了无硝酸酸洗工艺的工业化应用。 　　硝酸－氢氟酸的混酸酸洗工艺存在着较为严重的NOx及亚硝酸盐污染，增大了耐磨钢板生产企业的环境压力和社会压力，这也从侧面说明热轧耐磨钢板的环保型酸洗工艺将具有广阔的发展前景。