本申請大體上涉及不銹鋼領(lǐng)域，更具體地，本申請涉及不銹鋼表面處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙相不銹鋼由于具有較高的Cr、Mo及N含量，同時室溫組織中奧氏體與鐵素體比例按照約1:1共存，因此具有高強(qiáng)度(其屈服強(qiáng)度一般為奧氏體不銹鋼的兩倍)、良好的耐Cl-點蝕、耐應(yīng)力腐蝕及焊接性能等突出優(yōu)點，在石油化工、制鹽、水工、造船等領(lǐng)域得到廣泛使用。與普通奧氏體不銹鋼及超級奧氏體不銹鋼相比，鋼中Ni的含量明顯降低，制造成本降低，屬高性能、資源節(jié)約型鋼種。雙相不銹鋼具有的高Cr、Mo及高N的成分特征，加熱過程中形成的氧化鐵鱗層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、致密，與基體的附著力強(qiáng)，相比普通316L奧氏體不銹鋼，其酸洗非常困難。
概述
本申請一方面涉及雙相不銹鋼中板表面處理方法，其包括：a)對所述雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行拋丸處理；以及b)對經(jīng)過拋丸處理的雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行連續(xù)酸洗；其中所述連續(xù)酸洗包括第一連續(xù)酸洗和第二連續(xù)酸洗，所述第一連續(xù)酸洗使用單一酸，所述第二連續(xù)酸洗使用硝酸和氫氟酸的混酸，其中所述硝酸的濃度為30g/L-80g/L，所述氫氟酸的濃度為60g/L-85g/L，基于質(zhì)量百分比，所述雙相不銹鋼含有C≤0.030％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.030％，S≤0.020％，Cr 21.00％-23.00％，Ni 4.50％-6.50％，Mo 2.50％-3.50％，N 0.14％-0.20％，余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。
詳述
在以下的說明中，包括某些具體的細(xì)節(jié)以對各個公開的實施方案提供全面的理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到，不采用一個或多個這些具體的細(xì)節(jié)，而采用其它方法、部件、材料等的情況下仍實現(xiàn)實施方案。
除非本申請中另有要求，在整個說明書和所附的權(quán)利要求書中，詞語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”應(yīng)解釋為開放式的、含括式的意義，即“包括但不限于”。
在整個說明書中提到的“一實施方案”、“實施方案”、“在另一實施方案中”或“在某些實施方案中”意指在至少一實施方案中包括與該實施方案所述的相關(guān)的具體參考要素、結(jié)構(gòu)或特征。因此，在整個說明書中不同位置出現(xiàn)的短語“在一實施方案中”或“在實施方案中”或“在另一實施方案中”或“在某些實施方案中”不必全部指同一實施方案。此外，具體要素、結(jié)構(gòu)或特征可以任何適當(dāng)?shù)姆绞皆谝粋€或多個實施方案中結(jié)合。
定義
在本文中，“雙相不銹鋼”系指鐵素體與奧氏體各約占50％，一般較少相的含量最少也需要達(dá)到30％的不銹鋼。
在本文中，“鐵素體”系指碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體，其具有體心立方晶格，常用符號F表示。純鐵素體組織具有良好的塑性和韌性，但強(qiáng)度和硬度都較低。
在本文中，“奧氏體”系指γ-Fe中固溶少量碳的無磁性固溶體，其具有面心立方結(jié)構(gòu)。奧氏體塑性較好，強(qiáng)度較低，具有一定韌性，不具有鐵磁性。
在本文中，“中板”系指厚度5.0-25.0mm的鋼板。
在本文中，“拋丸處理”系指利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把小鋼丸或者小鐵丸拋擲出去高速撞擊零件表面，故可以除去零件表面的氧化層，同時鋼丸或鐵丸高速撞擊零件表面，造成零件表面的晶格扭曲變形，使表面硬度增高，是對零件表面進(jìn)行清理的一種方法。
具體實施方案
本申請一方面涉及雙相不銹鋼中板表面處理方法，其包括：
a)對所述雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行拋丸處理；以及
b)對經(jīng)過拋丸處理的雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行連續(xù)酸洗；
其中所述連續(xù)酸洗包括第一連續(xù)酸洗和第二連續(xù)酸洗，所述第一連續(xù)酸洗使用單一酸，所述第二連續(xù)酸洗使用硝酸和氫氟酸的混酸，其中所述硝酸的濃度為30g/L-80g/L，所述氫氟酸的濃度為60g/L-85g/L，基于質(zhì)量百分比，所述雙相不銹鋼含有C≤0.030％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.030％，S≤0.020％，Cr 21.00％-23.00％，Ni 4.50％-6.50％，Mo 2.50％-3.50％，N 0.14％-0.20％，余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。
在某些實施方案中，對雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行一次拋丸處理。在某些實施方案中，對雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行一次以上拋丸處理。在某些實施方案中，對雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行兩次拋丸處理。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的拋丸處理的丸粒直徑約為0.3mm-0.6mm。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中第一連續(xù)酸洗的酸的示例性實例包括但不限于硫酸。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的硫酸的濃度約為280g/L-320g/L。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的硫酸濃度僅在一定范圍之內(nèi)時酸洗速率才隨著濃度增大而提高，而超出這一范圍后，酸洗速率反而會降低，因此，將本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的硫酸的濃度設(shè)定為約280g/L-320g/L。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為24％-27％。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為25％。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗使用大口徑酸嘴。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的大口徑酸嘴的示例性實例包括但不限于橢圓形大口徑酸嘴。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的橢圓形大口徑酸嘴的長軸直徑約為8mm，短軸直徑約為6mm。在某些實施方案中，增大橢圓形大口徑酸嘴的長軸直徑目的是增大扇形面。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的大口徑酸嘴使酸液噴射產(chǎn)生扇形面。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的溫度約為60℃-70℃。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的溫度約為65℃-70℃。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的示例性實例包括但不限于上下噴淋式連續(xù)酸洗和浸入式連續(xù)酸洗。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗為循環(huán)連續(xù)酸洗。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗的酸洗速率約為1m/min-1.3m/min。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的混酸的示例性實例包括但不限于硝酸和氫氟酸、硝酸和鹽酸以及鹽酸和雙氧水。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的硝酸的濃度約為30g/L-80g/L。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的氫氟酸的濃度約為60g/L-85g/L。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗使用大口徑酸嘴。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的大口徑酸嘴的示例性實例包括但不限于橢圓形大口徑酸嘴。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的橢圓形大口徑酸嘴的長軸直徑約為8mm，短軸直徑約為6mm。在某些實施方案中，增大橢圓形大口徑酸嘴的長軸直徑目的是增大扇形面。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的大口徑酸嘴使酸液噴射產(chǎn)生扇形面。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的溫度約為48℃-53℃。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的溫度約為48℃-50℃。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的溫度約為50℃-53℃。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗使用上下噴淋式連續(xù)酸洗。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗為循環(huán)連續(xù)酸洗。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第二連續(xù)酸洗的酸洗速率約為1m/min-1.3m/min。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗和第二連續(xù)酸洗的大口徑酸嘴噴射酸液產(chǎn)生扇形面具有交匯點。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的第一連續(xù)酸洗和第二連續(xù)酸洗為連續(xù)酸洗線。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法還包括對連續(xù)酸洗處理的雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行連續(xù)水洗。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的對連續(xù)酸洗處理的雙相不銹鋼中板表面進(jìn)行連續(xù)水洗的水洗溫度約為≥60℃。
在某些實施方案中，能夠用于本申請的方法中的雙相不銹鋼基于質(zhì)量百分比含有C≤0.030％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.030％，S≤0.020％，Cr 21.00％-23.00％，Ni 4.50％-6.50％，Mo 2.50％-3.50％，N 0.14％-0.20％，余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。
在本申請的方法中，采用多次拋丸處理使得氧化鐵鱗松散度增大，增加了機(jī)械除鱗效果，減少化學(xué)除磷壓力。
在本申請的方法中，第一連續(xù)酸洗和第二連續(xù)酸洗全部使用大口徑酸嘴，使酸液噴射產(chǎn)生扇形面，保證扇形面具有交匯點，提高酸洗均勻性，達(dá)到酸洗色澤一致。
在本申請的方法中，在混酸段，根據(jù)硝酸和氫氟酸的化學(xué)性質(zhì)，采用合理的硝酸和氫氟酸濃度配比，控制酸洗過程處于活性溶解階段，極大程度地提高了雙相不銹鋼表面氧化鐵鱗的溶解速率，酸洗速率由以前的不到0.3m/min提高至1m/min-1.3m/min。
在本申請的方法中，經(jīng)表面處理的雙相不銹鋼中板表面色澤一致，滿足了高端領(lǐng)域?qū)︿摪宓母弑砻尜|(zhì)量要求。
下文中，本申請將通過如下實施例進(jìn)行詳細(xì)解釋以便更好地理解本申請的各個方面及其優(yōu)點。然而，應(yīng)當(dāng)理解，以下的實施例是非限制性的而且僅用于說明本申請的某些實施方案。
實施例
實施例1
1.使用雙相不銹鋼中板，其化學(xué)成分為：
C：0.015％，Si：0.57％，Mn：1.17％，P：0.024％，S：0.001％，Cr：22.45％，Ni：5.62％，Mo：3.15％，N：0.1645％，余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。
2.雙相不銹鋼中板規(guī)格及數(shù)量為：10*2000*8000mm，20塊
3.對熱處理后的雙相不銹鋼中板進(jìn)行兩次拋丸處理，丸粒直徑為0.3-0.6mm，丸粒平均直徑約為0.4mm。
4.連續(xù)酸洗
4.1第一階段：根據(jù)硫酸化學(xué)特性，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的硫酸活性達(dá)到最高。初始階段硫酸實測為298.9g/L，溫度為61℃，但是隨著酸洗過程的進(jìn)行，硫酸濃度和溫度在變化，通過控制連續(xù)線硫酸濃度，將連續(xù)酸洗硫酸濃度控制在290g/L-320g/L的范圍內(nèi)，硫酸活性達(dá)到最佳，提高硫酸除鱗效果。溫度控制在60℃-70℃。
4.2第二階段：混酸酸液配比，硝酸初始濃度為57.6g/L，氫氟酸濃度為83.1g/L，酸洗初始溫度為48℃，但是隨著酸洗過程的進(jìn)行，硝酸和氫氟酸濃度和溫度在變化，通過控制連續(xù)線硝酸和氫氟酸濃度，將硝酸的濃度控制在55g/L-60g/L的范圍內(nèi)，氫氟酸濃度控制在80g/L-85g/L的范圍內(nèi)，酸洗溫度為48℃-50℃。
5.對酸洗后的雙相不銹鋼中板連續(xù)噴水洗，水洗溫度為62℃。
通過按照上述工藝進(jìn)行生產(chǎn)，雙相不銹鋼中板酸洗速度由以前的不到0.3m/min提高至1.2m/min，表面色澤一致。
實施例2
1.使用雙相不銹鋼中板，其化學(xué)成分為：
C：0.018％，Si：0.47％，Mn：1.12％，P：0.023％，S：0.001％，Cr：22.55％，Ni：5.28％，Mo：3.10％，N：0.1630％，余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。
2.雙相不銹鋼中板規(guī)格及數(shù)量為：20*2000*8000mm，10塊
3.對熱處理后的雙相不銹鋼中板經(jīng)過兩次拋丸處理，丸粒直徑為0.3-0.6mm，丸粒平均直徑約為0.4mm。
4.連續(xù)酸洗
4.1第一階段：根據(jù)硫酸化學(xué)特性，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的硫酸活性達(dá)到最高。初始階段硫酸實測為288.4g/L，溫度為66℃，但是隨著酸洗過程的進(jìn)行，硫酸濃度和溫度在變化，通過控制連續(xù)線硫酸濃度，將連續(xù)酸洗硫酸濃度控制在280g/L-310g/L的范圍內(nèi)，硫酸活性達(dá)到最佳，提高硫酸除鱗效果。溫度控制在65℃-70℃。
4.2第二階段：混酸酸液配比，硝酸初始濃度為46.8g/L，氫氟酸濃度為81.5g/L，酸洗初始溫度為50℃，但是隨著酸洗過程的進(jìn)行，硝酸和氫氟酸濃度和溫度在變化，通過控制連續(xù)線硝酸和氫氟酸濃度，將硝酸的濃度控制在45g/L-50g/L的范圍內(nèi)，氫氟酸濃度控制在80g/L-85g/L的范圍內(nèi)，酸洗溫度為50℃-53℃。
5.對酸洗后的雙相不銹鋼中板連續(xù)噴水洗，水洗溫度為65℃。
通過按照上述工藝進(jìn)行生產(chǎn)，雙相不銹鋼中板酸洗速度由以前的不到0.3m/min提高至1.3m/min，表面色澤一致。
從前述中可以理解，盡管為了示例性說明的目的描述了本發(fā)明的具體實施方案，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，本領(lǐng)域所述技術(shù)人員可以作出各種變形或改進(jìn)。這些變形或修改都應(yīng)落入本申請所附權(quán)利要求的范圍。