不銹鋼板終酸工藝體系

酸洗工藝的冶金功能是有效去除氧化層與貧鉻層，實(shí)現(xiàn)表面鈍化，同時(shí)改善表面質(zhì)量。預(yù)酸洗后的無(wú)錫不銹鋼板表面仍殘留有富硅相的氧化層及貧鉻層，需通過(guò)終酸洗工藝去除。為提高酸洗效率，終酸洗體系至少由一種酸和一種氧化劑組成。

1、硝酸－氫氟酸酸洗體系設(shè)計(jì)

硝酸－氫氟酸是目前應(yīng)用最廣泛的不銹鋼終酸洗體系，對(duì)奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼及雙相不銹鋼均有良好的酸洗效果。其中，硝酸既可提供H+，溶解氧化層，又可作為氧化劑，提升酸洗液的氧化還原電位，以提高酸洗效率。HF除提供少量H+外，電離出F-可與Cr3+、Fe3+形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，起到去鈍化作用，提高貧鉻層的溶解速率。

研究認(rèn)為，混酸酸洗過(guò)程中，85%的酸耗用于金屬的溶解，僅有15%的酸耗用于氧化層的直接溶解。酸洗過(guò)程中，氧化層的去除主要依托于貧鉻層和基體金屬的溶解，從而使表面附著的氧化層剝離脫落。

2、硝酸－氫氟酸酸洗體系改進(jìn)

在HNO3、HF和金屬離子的協(xié)同作用下，硝酸－氫氟酸酸洗體系基本可完全去除殘留的氧化層，改善無(wú)錫不銹鋼板表面質(zhì)量，但酸洗過(guò)程會(huì)造成較為嚴(yán)重的NOx及亞硝酸鹽污染。對(duì)于如何解決硝酸帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，有兩種思路：一是加入氧化劑，將NO、NO2再次氧化為硝酸，不僅減輕了污染，而且可實(shí)現(xiàn)硝酸的循環(huán)利用；一是用其他酸和氧化劑替代硝酸。

更多的研究工作集中于直接以酸和氧化劑替代硝酸。H2O2等氧化劑開(kāi)始引入無(wú)錫不銹鋼板酸洗工藝，以取代HNO3的氧化作用，從而減少環(huán)境污染。20世紀(jì)90年代初，BianchiM等首先提出H2SiO4－HF－H2O2體系可以取代HNO3／HF體系，達(dá)到終酸洗的質(zhì)量要求，MadiVN也相繼對(duì)H2SiO4－HF－H2O2酸洗體系進(jìn)行研究，進(jìn)一步完善了該酸洗體系。德國(guó)漢高公司的Cleanox352環(huán)保型酸洗術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)硝酸酸洗工藝的工業(yè)化應(yīng)用。

硝酸－氫氟酸的混酸酸洗工藝存在著較為嚴(yán)重的NOx及亞硝酸鹽污染，增大了不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境壓力和社會(huì)壓力，這也從側(cè)面說(shuō)明熱軋無(wú)錫不銹鋼板的環(huán)保型酸洗工藝將具有廣闊的發(fā)展前景。