[發(fā)明專利]一種鈦帶的連續(xù)酸洗方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310632886.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN104047002A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖聰;李軍;彭琳;郭華;許震;徐信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號(hào): C23G1/10
• 分類號(hào): C23G1/10;C23G3/02
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬材料表面化學(xué)處理方法，具體地，涉及一種鈦帶的連續(xù)酸洗方法。

背景技術(shù)

酸洗作為有色金屬材料表面化學(xué)處理的一種手段，其原理是通過(guò)酸溶液去除金屬表面上的氧化皮和銹蝕物，是清潔金屬表面的一種方法。

鈦?zhàn)鳛橐环N有色金屬，其熱加工后表面會(huì)產(chǎn)生一層氧化皮，鈦帶的酸洗就是采用混酸酸液對(duì)表面氧化皮進(jìn)行溶解，同時(shí)進(jìn)行鈍化處理，以防止溶解加速并保持酸洗表面的金屬銀白色狀態(tài)。由于鈦熱加工過(guò)程中極易形成以TiO₂為主的氧化皮，因此其酸洗方法與鋼的酸洗方法不同，但與不銹鋼的酸洗方法相似。

前幾年，大部分鈦及鈦合金板材都是以單張板的形式生產(chǎn)，成材率低，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，因而生產(chǎn)效率低下，成本偏高。最近幾年，國(guó)內(nèi)企業(yè)先后成功軋制出大卷重純鈦帶卷，鈦帶的冷軋薄板被廣泛應(yīng)用于加工焊管、換熱片、醫(yī)療器械和工藝品等，而鈦帶的冷軋工藝流程較復(fù)雜，其中對(duì)熱軋鈦帶表面的氧化皮進(jìn)行處理是關(guān)鍵步驟，由于熱加工后鈦帶表面氧化皮主要是TiO₂為主的化合物，通過(guò)噴丸后鈦帶表面仍會(huì)殘留少量Fe、C、O等元素的雜質(zhì)，因此冷軋加工前必須將氧化皮清除干凈。

目前，鈦帶酸洗時(shí)采用的主要工藝流程為：預(yù)清洗-酸洗-最終清洗-烘干，其中酸洗工藝中包括腐蝕和鈍化，這兩個(gè)過(guò)程是酸洗過(guò)程的核心，而酸溶液的成分和配方是決定酸洗質(zhì)量的關(guān)鍵，同樣酸洗時(shí)間和酸溫控制對(duì)酸洗質(zhì)量也有很大的影響。目前國(guó)內(nèi)主要采用的純鈦帶的酸洗工藝有兩種，一種是采用HCl+HF進(jìn)行預(yù)酸洗和HNO₃+HF進(jìn)行最終酸洗，這種酸洗方式預(yù)酸洗時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，但混酸都屬于強(qiáng)酸，酸洗速度較快，易造成過(guò)洗；另一種是采用HNO₃+HF一次酸洗，例如，專利申請(qǐng)CN102851674A中采用單混酸HNO₃+HF一級(jí)酸洗工藝，酸洗周期較短，但是其酸液濃度偏高，不利于控制酸洗溶損率，酸洗質(zhì)量的可控性較差，鈦帶成材率較低。

因此，研發(fā)一種既可以改善和控制鈦帶酸洗表面質(zhì)量，又可以實(shí)時(shí)控制酸洗溶損率，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)鈦帶酸洗表面質(zhì)量和鈦帶成材率雙贏的鈦帶的連續(xù)酸洗方法，顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種既可以改善和控制鈦帶酸洗表面質(zhì)量，又可以實(shí)時(shí)控制酸洗溶損率，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)鈦帶酸洗表面質(zhì)量和鈦帶成材率雙贏的鈦帶的連續(xù)酸洗方法。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在鈦帶的酸洗過(guò)程中，若采用混酸酸液只進(jìn)行一次酸洗，混酸酸液濃度偏高時(shí)可能會(huì)造成鈦帶表面的過(guò)洗，并造成酸洗溶損率過(guò)大，影響鈦帶酸洗表面質(zhì)量并導(dǎo)致鈦帶成材率降低；混酸酸液濃度偏低時(shí)又可能會(huì)造成鈦帶表面欠酸洗，并造成酸洗溶損率過(guò)小，也會(huì)影響鈦帶酸洗表面質(zhì)量，并直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，在對(duì)鈦帶進(jìn)行酸洗時(shí)，使用合適的混酸酸液成分并控制合適的混酸酸液濃度，對(duì)鈦帶的酸洗質(zhì)量有重要影響。本發(fā)明中，通過(guò)采用硝酸和氫氟酸的混酸溶液，采用兩級(jí)不同濃度的混酸溶液進(jìn)行兩級(jí)酸洗工序，能夠防止鈦帶過(guò)洗和避免鈦帶欠酸洗，同時(shí)又能夠?qū)崟r(shí)控制酸洗溶損率、保證很高的成材率（在正常的酸洗溶損率水平內(nèi)，酸洗溶損率越低，鈦帶成材率越高），既可以使酸洗量合適又能夠控制酸洗表面質(zhì)量，在保證酸洗表面質(zhì)量的同時(shí)也提高了鈦帶成材率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鈦帶的連續(xù)酸洗方法，該方法包括將退火噴丸后的鈦帶依次進(jìn)行預(yù)清洗處理、一次酸洗處理、中間清洗處理、二次酸洗處理、最終清洗處理和烘干處理；

其中，所述一次酸洗處理和所述二次酸洗處理所用混酸酸液均為硝酸和氫氟酸的混酸酸液，且所述一次酸洗處理的混酸酸液中硝酸和氫氟酸的濃度均與所述二次酸洗處理的混酸酸液中硝酸和氫氟酸的濃度不同。

本發(fā)明方法采用兩級(jí)不同濃度的硝酸和氫氟酸的混酸酸洗工藝，實(shí)現(xiàn)了大卷重純鈦帶卷的連續(xù)酸洗，不僅有效去除了鈦帶表面的氧化皮，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)鈦帶表面的鈍化處理；酸洗后的鈦帶表面質(zhì)量良好，鈦帶表面的氧化皮得到徹底去除，鈦帶表面不會(huì)呈現(xiàn)亮白色，且沒(méi)有黃斑等殘留物，上下表面金屬色均勻一致，酸洗溶損率（1-酸洗后鈦帶的質(zhì)量/酸洗前鈦帶的質(zhì)量）處于正常水平（1.8%-2.5%），且能夠在正常水平內(nèi)降低酸洗溶損率，既保證了鈦帶的酸洗表面質(zhì)量，又提高了鈦帶的成材率。

另外，本發(fā)明通過(guò)調(diào)整鈦帶連續(xù)運(yùn)行的速度，可以實(shí)時(shí)控制酸洗水平，能夠防止鈦帶過(guò)洗和避免鈦帶欠酸洗，酸洗質(zhì)量可控性好；同時(shí)通過(guò)采用溫水清洗二次酸洗處理后的鈦帶的上下表面，大大減少了鈦帶表面的黃斑殘留。