400系不锈钢热轧退火线材盐酸酸洗液及酸洗方法
【技术领域】
[0001]本发明属于不锈钢表面处理技术领域，尤其涉及400系不锈钢热轧退火线材盐酸酸洗液及酸洗方法。
【背景技术】
[0002]400系盘条，所指的是含C量0.001-0.4%，Cr含量在12-18.5%，含锰0.5%左右，含硅量0.5-2%，其他元素之和1%以下的盘条，相当于国标中的0Crl3、0Crl7、lCrl3、lCrl7等钢种，该类钢种不含或含微量镍，在退火后表面氧化铁皮非常致密，常规的酸洗方法不能有效去除氧化铁皮。使用304等钢种的酸洗方法硝酸和氢氟酸酸洗时非常容易过酸洗，在表面留下点蚀孔洞。所以退火后的Crl3和Crl7型不锈钢退火后的盘条酸洗一直都是本行业的技术难点。特别是当客户需要高温退火时(860°C -900°C以上)，随退火温度的提高，Cr和Si等更多地氧化出来，增加了酸洗的难度。
[0003]目前行业内也有一些关于这方面的研宄，其中多数不能说是退火材的酸洗方法，而是热轧材的酸洗方法，且对于高温退火后的盘条与正常退火盘条的难易程度缺乏了解。专利申请号200710061665.3也是一种盐酸酸洗的工艺，但其氢氟酸的比例高达10%以上，这样浓度的氢氟酸在生产中使用会严重影响工人的健康，其文中的配方的缓蚀剂只使用一种，实际表明一种缓蚀的效果没有多种缓蚀剂的复合效果好。专利申请号20101032939.2提到一种拉丝线材酸洗添加剂，但未指定酸洗的钢种和酸洗的酸的种类和添加量，该添加剂没有溶液稳定剂和促进剂。专利号20081055045.3提到一种热轧不锈钢的氧化皮去除方法，酸洗液以硫酸为酸洗介质，并添加盐酸盐、硫脲等缓蚀剂组成，并不适用退火材的酸洗，并且使用的是硫酸酸洗。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，针对退火材料，尤其是高温退火时不容易酸洗的问题，本发明提出了 400系不锈钢热轧退火线材盐酸酸洗液及酸洗方法，该方法酸洗效果好，酸洗后表面洁白，美观，没有过酸洗和欠酸洗的现象。
[0005]本发明的目的之一是提供一种400系不锈钢热轧退火线材盐酸酸洗液，所述酸洗液由盐酸、硝酸、缓蚀剂、表面活性剂、促进剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下:盐酸8-22wt%，硝酸0.01-10wt%。，缓蚀剂0.01_lwt%，表面活性剂0.05_lwt%，促进剂0.05-lwt%,溶液稳定剂0.05-lwt%,余量为水。
[0006]本发明所述缓蚀剂为乌洛托品、苯甲酸钠、季铵盐、硫脲、柠檬酸、亚硝酸钠中的任意一种或几种。
[0007]本发明所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、OP-1O中的任意一种或几种。
[0008]本发明所述促进剂为氟化钠、双氧水中的任意一种或几种。
[0009]本发明所述溶液稳定剂为EDTA、EDTA 二钠中的任意一种或几种。
[0010]本发明的另一目的是提供一种400系不锈钢热轧退火线材盐酸酸洗方法，包括如下步骤:将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度45-85 °C，酸洗时间0.5-2h。
[0011]本发明所述酸洗液由盐酸、硝酸、缓蚀剂、表面活性剂、促进剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下:盐酸8-22wt%，硝酸0.0l-1Owt缓蚀剂0.01_lwt%，表面活性剂0.05-lwt%,促进剂0.05-lwt%,溶液稳定剂0.05-lwt%,余量为水。
[0012]本发明所述缓蚀剂为乌洛托品、苯甲酸钠、季铵盐、硫脲、柠檬酸、亚硝酸钠中的任意一种或几种。
[0013]本发明所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、OP-1O中的任意一种或几种。
[0014]本发明所述促进剂为氟化钠、双氧水中的任意一种或几种；所述溶液稳定剂为EDTA, EDTA 二钠中的任意一种或几种。
[0015]本发明所述400系盘条，指含C量0.001-0.4%，Cr含量12-18.5%，含锰0.5%左右，含硅量0.5-2%，其他元素之和1%以下的盘条，相当于国标中的0Crl3、0Crl7、lCrl3、lCrl7
等钢种。
[0016]本发明的设计思路如下:不锈钢热轧线材表面的氧化铁皮，经过软化退火后，会含有少量的Cr2O3, S12, XRD检测Fe2O3的含量可以达到50_80wt%，与普通碳钢的氧化铁皮表面的组成差别很大，普通碳钢的氧化铁皮中FeO的含量很高。不锈钢退火后形成的氧化铁皮非常致密，酸洗液不易透过氧化铁皮而和钢铁基体发生置换反应，所以氧化铁皮的脱落发生的很少。不锈钢的氧化铁皮只能靠有限的溶解作用去除，Fe2O3在在盐酸中的溶解量明显高于在硫酸中的溶解量，所以酸洗不锈钢时，最好使用盐酸。
[0017]但盐酸的使用也伴随着一些问题，欠酸洗和过酸洗。欠酸洗时，酸洗作用发生缓慢，不能高效的去除氧化铁皮。这时主要是通过提高酸洗温度和加入促进剂来提高酸洗效率。过酸洗发生是因为盐酸中的Cl一的存在，使得点蚀倾向增加。一旦酸洗时间控制不当，轻则钢材表面形成麻面，严重的钢材表面很容易发生酸洗孔洞，导致整盘线材报废。过酸洗时主要通过加入缓蚀剂进行控制。
[0018]下游客户在使用酸洗材时，往往对酸洗的非常光滑的表面不太满意。一般线材所指的大多数用户需要对线材进行拉拔，这一比例达到80%以上。外观光滑的表面不易粘附拉丝粉，使得拉拔困难，往往下游客户对光滑的表面还要增加额外的处理。解决这一问题，主要是考虑在酸洗液中加入硝酸，硝酸酸洗400系钢种非常容易过酸洗，将硝酸的量控制在非常低的含量时，过酸洗变得轻微，表面只出现十分轻微的磨砂面，对下游客户的拉拔异常有利。硝酸还起到酸洗促进剂的作用，只使用盐酸不易达到酸洗的目的。
[0019]在实际生产时，酸洗液还会发生酸雾挥发严重和高温时酸洗也不稳定的情况，这时必须加入酸洗抑雾剂(表面活性剂等)、溶液稳定剂等。
[0020]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:上述方法酸洗后的盘条表面光洁白亮，没有氧化铁皮残留，不需要进行后续钝化就能正常使用和存放；酸洗过程稳定，表面呈轻微的磨砂面，适合拉拔。
【附图说明】
[0021]图1为本发明0Crl3退火后表面氧化铁皮XRD检测结果图谱。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0023]实施例1:
OCr13的退火酸洗工艺
OCr 13的主要成分:C含量〈0.05%, Cr含量13%, Si含量0.5%。线材的规格5.5mm-42mm,退火温度700-800 °C。
[0024]酸洗液由盐酸、硝酸、缓蚀剂、表面活性剂、促进剂、溶液稳定剂及水组成；所述各物质质量比例如下:盐酸22wt%，硝酸10wt%。，缓蚀剂lwt%，表面活性剂0.05wt%，促进剂lwt%,溶液稳定剂0.05wt%,余量为水；缓蚀剂为乌洛托品、季铵盐的等质量混合物；表面活性剂为烷基苯磺酸钠；促进剂为双氧水；溶液稳定剂为EDTA。
[0025]酸洗工艺:将酸洗液注入酸洗槽中，将退火后的热轧线材整盘直接放入酸洗槽进行酸洗，酸洗温度45°C，酸洗时间2h，