[發明專利]在基于硫酸的溶液中連續處理不銹鋼制成的層壓制件的表面的方法

有效

• 申請號: 201480018121.7
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN105143523B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: S·馬丁內斯;G·阿斯滕戈;S·盧皮里;L·拉坦茲
• 申請（專利權）人: 特諾恩股份公司
• 主分類號: C25F1/06
• 分類號: C25F1/06;C25F7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 顧玉蓮

本發明涉及一種連續處理不銹鋼制成的層壓制件的表面的方法，至少包括如下步驟：(a)使所述層壓制件(11)連續通過包含硫酸水電解溶液(SE)的槽(12)，所述層壓制件(11)從浸沒在所述電解溶液(SE)中的并且布置在基本平行于層壓制件(11)的運動方向的方向上的至少兩個電極(150、170)之間通過，所述電極具有沿著所述方向測量的長度(L_e)，所述電極(150、170)面對所述層壓制件(11)的兩個相反的表面并且布置在彼此面對的位置中；(b)通過施加具有頻率f的交流電流對所述層壓制件(11)進行電解酸洗處理，所述頻率f在5Hz到150Hz之間，所述頻率f通過關系式F≥(A·v)/L_e與所述層壓制件(11)的前進速度v和所述電極(150、170)的所述長度L_e關聯，其中A是大于1的有理數，優選大于2；(c)對所述電解酸洗過的層壓制件(11)進行表面涂裝和表面鈍化處理。

技術領域

本發明涉及一種在基于硫酸的溶液中連續處理不銹鋼制成的層壓制件的表面的方法。

背景技術

本發明的方法尤其適合于處理不銹鋼制成的層壓制件，以將在對該層壓制件進行的各種熱處理過程中(包括熱壓合本身)不可避免地形成的表面氧化層(所謂的“鱗片”)去除。

眾所周知，從不銹鋼制成的層壓制件移除氧化皮是必要的以使其表面恢復到鋼的基本化學成分，以便于使該層壓制件具有眾所周知的抵抗腐蝕的特性。

移除鱗片的工藝，稱作“酸洗”，其目標在于移除最外面的金屬氧化物表面層(其相對于鋼的基本成分富含鉻)及下方的、相對于鋼的基本化學成分具有較低的鉻含量的合金層(脫鉻層)。

現有的酸洗工藝一般提供了三個獨特的步驟。在第一步驟(去除鱗片)中，引起“鱗片”的化學-物理改性以促使從層壓制件脫離。該步驟例如是通過將制造的產品浸入到熔融的氧化鹽浴中(比如溫度500℃左右的Kolene浴(NaOH、NaNO₃和NaCl的混合物)(熱化學脫鱗)或者在中性或酸性水溶液(例如硫酸鈉或硫酸水溶液)中電解(電解脫鱗)來執行的。根據鋼的類型以及鱗片的成分，去除鱗片的步驟還可以通過機械鱗片去除處理來進行(所謂的“破鱗”處理)，像噴砂、噴丸和研磨擦除。

在第二步驟(實際的酸洗)中，將層壓制件表面的殘余鱗片以及下面的脫鉻層一起移除。該步驟一般是通過將層壓制件浸入到具有高氧化能力的酸浴中執行的，比如存在氧化化合物(例如像高錳酸鹽、過硫酸鹽或過氧化氫)的情況下的無機酸的混合物浴(例如HNO₃和HF的混合物、H₂SO₄、HCl和H₃PO₄的混合物，等等)。

在第三步驟(涂裝和鈍化，finishing and passivation)中，在層壓制件表面上形成氧化鉻保護層。該步驟一般是通過將制造的產品浸入到含有硝酸或無機酸混合物的浴(一般相對于酸洗步驟具有較低的濃度并且具有較低的組成鋼的金屬離子含量)中執行的。在某些情況下，在酸洗步驟中，除了移除鱗片和脫鉻層之外，還存在層壓制件的表面氧化，從而使涂裝/鈍化步驟是多余的。

現有的酸洗工藝在它們的潛在的環境影響、工作空間的安全性、方法的操作控制以及設備成本和原料消耗方面具有許多缺陷。

例如硝酸和氫氟酸的酸洗浴的使用導致形成大量氮的氧化物(NO_X)和由硝酸鹽和含氟化合物污染的廢水，這就有必要采取特定的方法來控制氣體排放和凈化廢水。要處理或處置的污染化合物的量取決于在含有硝酸和氫氟酸的浴中從層壓制件移除的材料的量，該量在所有其他條件相同的情況下進而取決于在這些浴中處理的持續時間。

現有酸洗工藝的效率還使得氧化皮的足夠移除僅可以在延長層壓制件與酸洗浴接觸時間的情況下實現。這意味著這些方法相當慢而且必須在大尺寸的廠房中實施。