陳言明

(山西太鋼工程技術(shù)有限公司， 山西 太原 0300009)

影響熱軋帶鋼氧化鐵皮酸洗質(zhì)量和速度的因素

陳言明

(山西太鋼工程技術(shù)有限公司， 山西 太原 0300009)

本文探究了酸洗熱軋帶鋼氧化鐵皮的各種影響要素，在此基礎(chǔ)上分析了各項(xiàng)要素對(duì)于酸洗速度以及酸洗質(zhì)量帶來(lái)的影響。通過(guò)分析上述的影響因素，從全面的角度入手改進(jìn)了熱軋帶的酸洗操作模式，確保獲得更好的酸洗質(zhì)量。

熱軋帶鋼氧化鐵皮；酸洗質(zhì)量；速度；影響因素

0 引言

通常情況下，熱軋帶外側(cè)的鋼氧化鐵皮都應(yīng)當(dāng)包含四氧化三鐵以及氧化鐵等關(guān)鍵的氧化物；在符合特殊條件時(shí)，某些游離狀態(tài)的鐵元素也可能析出。如果要酸洗氧化鐵皮，那么有必要將其控制于特定的酸洗速度與酸洗質(zhì)量，在此前提下實(shí)現(xiàn)更好的酸洗效果。因此可以得知，熱軋帶鋼本身是否符合特定的性能指標(biāo)，直接決定著整體性的酸洗效果[1]。從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，在實(shí)施酸洗操作時(shí)很可能遇到酸洗難度較大的氧化鐵皮，此類氧化鐵皮往往具有黑色的邊緣；經(jīng)過(guò)酸洗操作后，鐵皮表面將會(huì)變得更加灰暗并且失去色澤。由此可見(jiàn)，針對(duì)整個(gè)的酸洗工藝都要予以全方位的改進(jìn)，因地制宜選擇適合本次酸洗操作的具體措施，確保熱軋帶符合最根本的性能要求。

1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)流程

在本次酸洗試驗(yàn)中，選擇了 SPHC型號(hào)的熱軋帶鋼。待測(cè)樣本具有30mm*20mm*3毫米的體積，其中包含了碳元素、硅元素、錳元素、硫元素與磷元素，此外還含有金屬鋁。在保持同樣酸洗條件的前提下，針對(duì)各種類型的氧化鐵皮進(jìn)行了充分酸洗，進(jìn)而歸納得出與之相應(yīng)的酸洗結(jié)果。經(jīng)過(guò)特定的時(shí)間段后，評(píng)價(jià)可得帶鋼表面脫除光澤的程度，從而評(píng)價(jià)了整個(gè)的酸洗效果[2]。

具體的試驗(yàn)流程為：直接通過(guò)換熱器將酸加熱，之后把鋼板放入加熱的酸溶液中。預(yù)備好 2H 4SO （6%）的溶液，然后把熱軋帶鋼的樣本置入其中。在整個(gè)的酸洗操作中，都要限制于80攝氏度以內(nèi)的酸液溫度。經(jīng)過(guò)全面比較之后，就可以精確判斷酸洗速度、酸洗時(shí)間及其他要素產(chǎn)生的各種影響。在上述過(guò)程中，還要借助掃描電鏡來(lái)輔助觀察，精確判斷氧化鐵皮本身的顯微結(jié)構(gòu)、鐵皮厚度與表層形狀等。在粗糙度儀的配合下，對(duì)于表層物質(zhì)的粗糙度進(jìn)行精確的測(cè)定。

1 分析得到結(jié)論

經(jīng)過(guò)綜合分析可知，在酸洗熱軋帶鋼的整個(gè)進(jìn)程中，各種各樣的要素都可能影響到酸洗速度以及酸洗質(zhì)量。在這其中，典型要素應(yīng)當(dāng)包括鐵皮表面的狀態(tài)、界面的粗糙度、顯微結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)要素。具體來(lái)講，與酸洗氧化鐵皮有關(guān)的影響要素應(yīng)當(dāng)包含如下：

（一）鐵皮表面的形狀

在固定鋼卷之后，需要等待其自然發(fā)生冷卻。經(jīng)過(guò)平整處理之后，就可以得到表層相對(duì)平整的熱軋鋼卷。經(jīng)過(guò)卷取處理，鋼卷可能處于緩慢冷卻的狀態(tài)中，而上述狀態(tài)很可能持續(xù)長(zhǎng)達(dá)幾十個(gè)小時(shí)。在上述過(guò)程中，鋼卷一直都是卷曲的，表層結(jié)構(gòu)也是相對(duì)緊湊的[3]。經(jīng)過(guò)觀察可知，表層的氧化鐵皮很可能沿著特定的方向發(fā)生擴(kuò)展，以至于構(gòu)成了裂紋的河流形狀，而上述裂紋通常都是間隔分布的。在進(jìn)行平整操作的基礎(chǔ)上，觀察可知裂紋總數(shù)變得更多。

在酸洗操作開(kāi)始之前，先要矯正并且拉伸帶鋼，而拉伸的動(dòng)作本身也可能帶來(lái)更多的裂紋。進(jìn)入整個(gè)酸洗過(guò)程之后，氧化皮的表層很有可能就會(huì)布滿長(zhǎng)短不同的裂痕。如果持續(xù)較長(zhǎng)的酸洗時(shí)間，那么還需運(yùn)用較快的酸洗速度。

（二）鐵皮的厚度

除了表面形態(tài)之外，鐵皮厚度也很可能影響到整個(gè)的酸洗效果。具體在取樣時(shí)，選擇了帶鋼中間至 100毫米帶鋼邊緣位置上的氧化鐵皮，每隔特定的距離就要完成相應(yīng)的取樣處理。在充分取樣的基礎(chǔ)上，對(duì)于平均的鐵皮厚度予以精確的測(cè)定，分別得出了18微米、12微米與11微米的精確厚度。因此可以得知，相比于邊緣處的帶鋼結(jié)構(gòu)而言，處在中間位置上的氧化鐵皮整體上是相對(duì)較薄的。

實(shí)質(zhì)上，如果氧化鐵皮本身具備較厚的厚度，那么與之相應(yīng)的酸液消耗就會(huì)變得更多，同時(shí)也增大了整個(gè)酸洗操作的難度。如果不慎進(jìn)行處理，鐵皮邊緣還可能出現(xiàn)黑色的條帶物質(zhì)。由此可見(jiàn)，對(duì)于鐵皮本身的厚度如果能夠予以適當(dāng)減小，則可以縮短與之有關(guān)的酸洗時(shí)間，在此前提下也防止產(chǎn)生過(guò)于明顯的黑帶現(xiàn)象。針對(duì)上述的酸洗條件進(jìn)行全面的把握，有利于避免表面灰暗或者失去光澤的

作者簡(jiǎn)歷： 陳言明 (1986-09-09),男,漢族,助理工程師,本科學(xué)歷

研究方向：材料,鋼鐵表面處理,鋼鐵酸洗現(xiàn)象。

（三）粗糙度的影響

在特殊情況下，界面粗糙度也有可能影響到整體性的酸洗效果，對(duì)此不應(yīng)當(dāng)予以忽視。受到工藝條件帶來(lái)的不同影響，如果試樣表層呈現(xiàn)了相對(duì)較低的粗糙度，那么酸洗過(guò)后，鐵皮表層仍舊十分均勻并且細(xì)膩，同時(shí)也有助于減小酸洗難度；然而，如果試樣表層并不十光滑，那么酸洗處理過(guò)后的粗糙表層就很可能出現(xiàn)麻坑或者附著其他物質(zhì)，鐵皮不再能夠維持亮白的色澤。在局部的位置上，鐵皮的粗糙表層還可能壓入其他的雜質(zhì)，因此增大了整個(gè)酸洗操作流程的難度，同時(shí)也造成了灰暗的色澤。

（四）顯微結(jié)構(gòu)

對(duì)于各種類型的氧化鐵皮來(lái)講，與之相應(yīng)的顯微結(jié)構(gòu)也是各不相同的。現(xiàn)階段的研究實(shí)踐可以證實(shí)，四氧化三鐵應(yīng)當(dāng)屬于致密的黑色晶體，對(duì)于酸液很難進(jìn)行溶解；然而與之相比，氧化鐵卻存在較大可能遭受酸液腐蝕。此外，三氧化二鐵本身也無(wú)法迅速溶解在酸液中，這是由于此類物質(zhì)具備剛玉型的晶體結(jié)構(gòu)[4]。

在酸洗過(guò)程中，帶鋼被置于酸液環(huán)境中。經(jīng)過(guò)水幕的冷卻作用，卷曲狀的帶鋼將會(huì)迅速發(fā)生冷卻。這種狀況下，雙層結(jié)構(gòu)就會(huì)因此而出現(xiàn)。氧化皮一旦具有了雙層的顯微結(jié)構(gòu)，就會(huì)形成外層與內(nèi)層各不相同的顯微結(jié)構(gòu)。相比于內(nèi)層的顯微結(jié)構(gòu)而言，外層結(jié)構(gòu)的酸洗難度應(yīng)當(dāng)是更大的。然而實(shí)質(zhì)上，氧化鐵構(gòu)成的熱軋鋼帶更容易出現(xiàn)裂痕現(xiàn)象。如果選擇了剝落式的酸洗方式，則可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較快的酸洗速度。

3 探析影響要素

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析可以得知，酸洗速度與酸洗質(zhì)量很可能受到多樣化的要素影響。具體而言，氧化鐵皮如果出現(xiàn)了某些裂縫，或者鐵皮本身變得更薄，那么將會(huì)有助于加快酸洗進(jìn)程的速度。在必要的時(shí)候，為了保持鐵皮本身的均勻度，對(duì)于基體粗糙度進(jìn)行相應(yīng)的降低，那么應(yīng)當(dāng)選擇質(zhì)地良好的帶鋼作為酸洗材料。這是因?yàn)?，結(jié)構(gòu)致密的帶鋼有利于消除黑帶現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時(shí)也避免了表層灰暗的現(xiàn)象。

如果選擇了 2H 4SO 溶液（6%）作為酸洗液，那么建立在預(yù)熱處理前提下的酸洗速度將會(huì)變得更快。如果條件允許，那么最好將其限制在60攝氏度以內(nèi)的預(yù)熱溫度。如果酸洗液本身為 18%的濃度，那么對(duì)此有必要進(jìn)行相應(yīng)的升溫處理，然而不要超過(guò)85℃。通過(guò)運(yùn)用上述的手段和措施，就能提升酸洗操作的整體質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

酸洗熱軋帶鋼的具體操作流程包含了較多步驟，與之相應(yīng)的影響要素也可以分成很多類型。具體在酸洗操作時(shí)，酸洗速度以及酸洗質(zhì)量很有可能受到鐵皮粗糙度、鐵皮厚度與樣態(tài)等要素影響。經(jīng)過(guò)綜合分析可知，如果要加快酸洗速度，那么有必要選擇較薄的鐵皮，對(duì)于鐵皮本身的粗糙度與均勻性也要予以全面控制。如果能夠?qū)⑵淇刂朴谔囟ǖ念A(yù)熱溫度，那么針對(duì)整個(gè)的酸洗時(shí)間就能進(jìn)行相應(yīng)的縮短。未來(lái)在實(shí)踐中，技術(shù)人員還需不斷的摸索，因地制宜選擇最適合運(yùn)用于本次酸洗操作的手段和措施。

[1]董漢君,王銀軍. 影響熱軋帶鋼氧化鐵皮酸洗質(zhì)量和速度的因素[J]. 機(jī)械工程材料,2012（03）：83-85+89.

[2]惠亞軍,李文遠(yuǎn),趙愛(ài)民等. 熱軋帶鋼氧化鐵皮的微觀形貌和氧化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 鋼鐵研究學(xué)報(bào),2013（04）：54-58+62.

[3]劉洋,韓斌,譚文,楊奕等. 提高熱軋帶鋼酸洗效果的探討[J]. 武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013（03）：7-10+13.

[4]劉洋,韓斌,譚文,汪水澤等. 熱軋帶鋼氧化鐵皮控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 軋鋼,2012（04）：34-37.

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