光亮退火,是在H2保护气氛下对带钢进行热处理。要达到BA板的要求,必须非常严格地控制炉内保护气氛,尽量避免氧化。H2保护气氛下氧化是怎样发生的呢
不锈带钢的主要合金成分有Fe、Cr、Ni、Mn、Ti、Si等。在退火温度范围内,Fe、Ni的氧化不是主要问题。但Cr、Mn、Si、Ti的氧化区间恰好在加热温度范围内。正是这些合金元素的氧化影响了带钢的表面光亮度。特别是铬的氧化使带钢表面脱铬,会降低不锈钢的耐蚀性。当Cr含量在17%~18%、Ti含量在0.5%时,H2露点必须低于-60℃,才能避免Cr、Ti在800C~1150℃加热区间内的氧化。
工艺和技术
与传统退火酸洗线相比,新工艺能急剧减少带钢在退火段产生的氧化。因此,化学酸洗处理也就可以取消或者减少使用,从而获得好的表面质量,节约酸洗处理的费用并减少了需要中和处理的废液量。控制氧化层的形成,是通过特殊的带钢热处理周期和精确控制每个工艺步骤的退火气氛中的氧化量,特别是在高温工艺段。该工艺技术的关键步骤包括以下几段:
1)控制性氧化气氛下的快速加热段,在这里,氧化晶核和一层薄的氧化膜形成;
2)退火段,完成冶金学的转化,该退火在非氧化气氛下进行,以限制氧化层的生长;
3)在非氧化气氛下的冷却段,冷却速率能避免碳化物析出;
4)有效的电解除鳞段;
5)轻微的化学酸洗段,可以减少对环境影响和产生钝化的表面。要获得较好的表面,该步骤可以免去。
退火
研究AISI 304不锈钢在传统退火和新工艺下产生的氧化现象,结果表明,在新工艺下退火的初始加热段(850℃~950℃),氧化的减少是通过采用较传统工艺下高的空燃比获得的,从而在控制性气氛下形成了一层保护性的薄的氧化层。
(2) 酸洗
传统的冷轧退火酸洗线的酸洗段通常分为两部分。一个电解段溶解氧化层,一个化学段通过溶解内层的反应层来去除残余氧化铁皮和恢复钝化表面。
因为新工艺减少了氧化层的产生,薄氧化层能够通过在传统电解段的简单电解除鳞处理很容易被去除。电解处理后,带钢表面无氧化,呈现接近与2R的表面质量。
最后,轻微的化学处理保证了即使在退火酸洗线非标准工作环境下也能实现完全酸洗。因为较大地减少了氧化现象从而降低了钢带表面反应性,较终的轻微化学酸洗跟传统工艺相比,较大减少了材料的损耗和酸洗的时间。