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热轧不锈钢板的表面通常会有一层较厚的氧化层,假如单靠化学酸洗来除氧化层,不但会提高酸洗时间,减小酸洗效率,还会过多地提高酸洗成本。所以,要使用别的办法来当作辅助工艺对不锈钢板做前处理,酸洗的前处理工艺主要有三种。
第一种是是喷丸处理工艺,这是现阶段使用频次最多的一种机械除磷办法,它的原理是使用喷丸设备喷出细小的颗粒状的钢丸来撞击不锈钢板,以便除掉不锈钢板表面的厚厚氧化层。喷丸加工处理后,部分氧化层会被除掉,并且不锈钢板面残留的氧化层结构会变得比较疏松间断,这对于后期的酸洗加工是非常有利的。
第二种是碱浸处理工艺,这种工艺有氧化型碱浸和还原型碱浸两种。其中氧化型碱浸也叫“盐浴法”,它的作用机理是经过碱处理来让不锈钢氧化层中难溶的铁铬尖晶石相(FeCr2O4)改质成可溶于碱的CrO3,并因为氧化层结构与体积的变化,导致氧化层脱落。还原型碱浸则是经强还原剂NaH,把氧化层中的铁、镍、铬等难溶性金属氧化物还原成为金属或低价氧化物,并让氧化层破裂脱落,减短酸洗时间,增强效率。
而氧化型碱浸处理过程中,会形成一定程度的Cr6+污染。还原型碱浸处理能够去除Cr6+污染问题,关键原料是NaH。国内多使用高锰酸钾氧化型碱浸处理,而国外则大多使用还原型碱浸处理。
第三种是中性盐电解,这是以Na2SiO4水溶液作为电解质,不锈钢板经过阴极与阳极之间的电场,不断地变换阴、阳极,经过电流作用除掉表面氧化层。中性盐电解工艺的作用机理,其一是基于氧化层中铬、锰、铁的难溶氧化物被氧化为高价可溶的离子,以便让氧化层溶解;其二是是基于不锈钢基体中的金属被氧化为离子,以便使不锈钢板表面附着的氧化层剥落。
总的来说,现在使用最普遍的是中性盐电解工艺。这些酸洗前处理工艺可以去除热轧不锈钢板表面氧化层,降低酸洗时产生的负荷。
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