較例9中的不銹鋼酸洗后 其表面的視圖；
[0045]圖5 (a) -5 (c)是分別說明比較例16、實施例6和比較例28中的不銹鋼酸洗后其表面 的視圖；
[0046]圖6(a)和6(b)是分別說明比較例29和比較例31中的不銹鋼酸洗后其表面的視圖；
[0047] 圖7(a)和7(b)是分別說明比較例32和實施例16中的不銹鋼酸洗后其表面的視圖；
[0048] 圖8(a)和8(b)是分別說明比較例33和實施例19中的不銹鋼酸洗后其表面的視圖。
【具體實施方式】
[0049] 在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施方案。然而，本發(fā)明可以多種不同形 式例示，且不應(yīng)被理解為限于本文提出的具體實施方案。
[0050] 本發(fā)明涉及酸洗高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板以便除去高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板表 面存在的氧化皮的方法，所述高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板包含基于高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板 總重量17-26wt %的絡(luò);更具體而言，涉及酸洗高絡(luò)鐵素體冷乳不銹鋼板的方法，該方法包 括:電解酸洗操作，使用中性鹽和硫酸電解酸洗高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板；以及混合酸浸操 作，將電解酸洗的高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板浸入包含硫酸和氫氟酸的混合酸溶液中，其中 根據(jù)電解酸洗操作中的退火溫度控制酸浸操作中應(yīng)用的電流水平，并根據(jù)混合酸浸操作中 鋼的組分控制混合酸溶液中包含的游離氫氟酸(HF)的含量和混合酸溶液的氧化還原電位 (0RP)〇
[0051 ]在本發(fā)明的酸洗方法中，高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板可順序地經(jīng)歷電解酸洗方法中 的中性鹽電解酸洗和硫酸電解酸洗。
[0052]此時，可使用包含100_250g/l硫酸鈉的電解液進行中性鹽電解酸洗，特別是，在將 冷乳鋼板浸入溫度為50°C_90°C的電解液中之后，可通過應(yīng)用8-30A/dm2水平的電流24-100 秒，使冷乳鋼板表面的電位以正、負、正的順序至少帶電一次。
[0053] 此外，硫酸電解酸洗可使用包含50_150g/l硫酸或金屬硫酸鹽的電解液進行，所述 金屬硫酸鹽通過將選自鐵(Fe)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)、錳(Μη)和鈦(Ti)中的至少一種金 屬電化學(xué)溶解于50_150g/l的硫酸中而形成;特別是，在將冷乳鋼板浸入溫度為30°C_60°C 的電解液中之后，可通過應(yīng)用0_30A/dm2的電流密度10-50秒，使冷乳鋼板表面的電位以正、 負、正的順序至少帶電一次。
[0054]同時，在高鉻鐵素體不銹鋼的情況下，在退火高鉻鐵素體不銹鋼時產(chǎn)生的氧化皮 中鉻含量高，特別是，退火溫度越高，鉻含量變得越高。此時，當氧化皮中包含的鉻含量變得 更高時，容易在中性鹽電解酸洗高鉻鐵素體不銹鋼時溶解氧化物。例如，當退火溫度等于或 大于1030°C，鉻被過度濃縮，從而在中性鹽電解酸洗和硫酸電解酸洗時應(yīng)用的較高電流的 條件下，可能會存在由于表面溶解造成的過度酸洗。
[0055] 因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案，對在等于或大于1030°C且等于或小于1050 °〇的相對高的溫度下退火的冷乳鋼板進行電解酸洗的情況下，當中性鹽電解酸洗中應(yīng)用的 電流的量和在硫酸電解酸洗中應(yīng)用的電流的量的總和小于12A/dm2時，可能發(fā)生酸洗不足， 并且當總和大于20A/dm2時，可能發(fā)生由過度酸洗造成的表面粗糙化。為了有效酸洗，可優(yōu) 選的是將中性鹽電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量和硫酸電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量 的總和控制為等于或大于12A/dm2至等于或小于20A/dm2。
[0056] 同時，根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方案，對在等于或大于930°C且小于1030°C 的相對低的溫度下退火的冷乳鋼板進行電解酸洗的情況下，可能發(fā)生酸洗不足，且當中性 鹽電解酸洗中應(yīng)用的電流的量和在硫酸電解酸洗中應(yīng)用的電流的量的總和小于30A/dm2時，可能發(fā)生酸洗不足，且當總和大于50A/dm2時，可能發(fā)生由過度酸洗造成的表面粗糙化。 為了有效酸洗，可優(yōu)選的是將中性鹽電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量和硫酸電解酸洗過程 中應(yīng)用的電流的量的總和控制為等于或大于30A/dm2至等于或小于50A/dm2。
[0057] 只不過，在本發(fā)明中，可優(yōu)選的是不管電解酸洗時的退火溫度如何，中性鹽電解酸 洗過程中應(yīng)用的電流量為等于或大于8A/dm2,硫酸電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量為0或 者等于或大于8A/dm2。
[0058]具體地，當中性鹽電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量小于8A/dm2時，不形成可溶解 退火氧化皮的開路電位，由此中性鹽電解酸洗的效果可能很弱。因此，為了溶解足量的氧化 皮，可優(yōu)選的是應(yīng)用的電流的量為等于或大于8A/dm2。
[0059] 此外，當硫酸電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量大于0且小于8A/dm2時，可能會發(fā)生 表面不均勻和粗糙的問題，為了均勻酸洗鋼板的表面，可優(yōu)選的是硫酸電解酸洗過程中應(yīng) 用的電流的量為〇或者等于或大于8A/dm2。
[0060] 只不過，硫酸電解酸洗過程中應(yīng)用的電流的量為〇A/dm2意味著，當在硫酸電解酸 洗操作之前的中性鹽電解酸洗中溶解大量退火氧化皮時，為了防止對基底金屬的破壞，可 在不需要應(yīng)用電流的情況下進行浸入。
[0061] 此外，關(guān)于中性鹽電解酸洗過程和硫酸電解酸洗中應(yīng)用的電流水平的上限，上限 值可由對兩種電解酸洗應(yīng)用的電流水平的總和確定，但不限于一定的值。鑒于經(jīng)濟方面例 如運營成本等的考慮，例如，可優(yōu)選的是應(yīng)用的電流水平的上限為等于或小于30A/dm2。
[0062] 圖2是說明向中性鹽電解槽和硫酸電解槽應(yīng)用電流的區(qū)域的圖，其中可根據(jù)退火 溫度進行電解酸洗。圖2的區(qū)域I說明了向中性鹽電解槽和硫酸電解槽應(yīng)用的電流的范圍， 其中可在包含17-26wt%鉻的鐵素體不銹鋼的退火溫度是1030°C-1050°C的區(qū)域中進行電 解酸洗。區(qū)域Π 說明了向中性鹽電解槽和硫酸電解槽應(yīng)用的電流的范圍，其中可在退火溫 度等于或大于930°C且等于或小于1030°C的區(qū)域中進行電解酸洗。
[0063] 本發(fā)明中，當進行電解酸洗時，可除去高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板的表面上存在的 鉻和氧化鐵層，但其上的二氧化硅層可保留。因此，本發(fā)明的酸洗方法通過在電解酸洗操作 后進行混合酸浸操作可除去殘留在高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板上的二氧化硅層，所述混合酸 浸操作是將電解酸洗的高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板浸入包含硫酸和氫氟酸的混合酸溶液中。
[0064] 如下式（1)，可將混合酸浸操作中使用的混合酸溶液中所包含的氫氟酸(HF)電離 為混合酸溶液，如式(2)，通過電離硫酸所提供的氫離子(H+)的濃度，即酸度，可改變混合酸 溶液的平衡狀態(tài)。
[0065] HF ^H+ + F' Π )
[0066] H2S〇4 ^ HS04- + H+ ^ ;S〇/· + 2H1 (2)
[0067] 這里，在游離氫氟酸(HF)未電離的狀態(tài)中，氫氟酸可具有酸洗能力，這樣的游離氫 氟酸可穿過二氧化硅和基底金屬的界面并溶解二氧化硅和鐵(Fe)，然后可以例如FeFx(3- x)或H2SiF6的形式與溶解的硅離子和鐵離子結(jié)合，由此這些可從高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板的 表面除去。
[0068] 因此，可優(yōu)選的是在混合酸浸操作中使用具有5_30g/l游離氫氟酸的混合酸溶液。 在游離氫氟酸小于5g/l的情況下，對二氧化硅層的溶解力不足可能會引起對高鉻鐵素體冷 乳不銹鋼板表面酸洗不足的問題;在游離氫氟酸大于30g/l的情況下，可能增加基底金屬的 溶解速率，從而酸洗后高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板的表面可能變得粗糙。
[0069] 如上所述，混合酸溶液中包含的氫氟酸可提供可從高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板的表 面除去二氧化硅層的酸洗能力，但需要保持有效的游離氫氟酸濃度以具有比混合酸溶液的 預(yù)定水平更高水平的酸度。因此，為了使混合酸溶液中包含的氫氟酸不被電離，具有預(yù)定或 更高濃度的硫酸優(yōu)選地可與氫氟酸一起包含于混合酸溶液中。
[0070] 此時，硫酸的合適濃度可優(yōu)選地為80-150g/l，當硫酸的濃度小于80g/l時，不能保 持有效的游離氫氟酸濃度以離子化氫氟酸，從而酸洗能力減弱，由此引起酸洗不足的問題。 當硫酸的濃度大于150g/l時，可能會存在當稀釋硫酸時產(chǎn)生熱的問題等，從而難以稀釋硫 酸。
[0071] 同時，鐵素體不銹鋼的氧化皮中的二氧化硅可存在于所有鐵素體晶體的晶粒表面 和晶粒之間的晶界上，晶界上的二氧化硅可存在于基底金屬內(nèi)的更深處。由于具有高抗溶 性(dissolution resistance)的晶體，因此當通過首先溶解奧氏體不銹鋼的晶界而使奧氏 體不銹鋼粗糙時，鐵素體不銹鋼具有低耐蝕性的晶體，由此鐵素體不銹鋼晶體中的溶解速 率與其晶界間的溶解速率之間沒有差別，從而鐵素體不銹鋼晶粒的表面及其晶界沒有選擇 性地完全溶解。因此，為了除去所有二氧化硅，需要溶解相當部分的基底金屬。
[0072] 此時，F(xiàn)e2+可從基底金屬洗脫，當與氧化劑如過氧化氫反應(yīng)時，洗脫的Fe2+可被氧 化為Fe3+，然后可與游離氫氟酸結(jié)合以產(chǎn)生具有FeFx(3_ x)形式的絡(luò)合物，由此從高鉻鐵素體 冷乳不銹鋼板的表面除去。該反應(yīng)可如下式(3)-(6)所示，且這樣的過程應(yīng)平穩(wěn)進行以提高 酸洗速率。
[0073] Fe0-Fe2++2e- (3)
[0074] Fe2++H2〇24Fe3++OH · +0H- (4)
[0075] Fe3++3HF^FeF3+3H+ (5)
[0076] Cu2++2e--Cu0 (6)
[0077] 此時，當混合酸溶液中過氧化氫的濃度不足時，式(4)的反應(yīng)不能進行，從而高鉻 鐵素體冷乳不銹鋼板表面的Fe2+的濃度局部增加，由此式(3)左邊的反應(yīng)可成為主要的。這 種情況下，如式(6)所示，作為添加劑或雜質(zhì)存在于鐵素體不銹鋼中的Fe或Cu被從高鉻鐵素 體冷乳不銹鋼板的表面重新提取，由此可能變暗，從而高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板的表面變 暗。因此，可優(yōu)選的是使過氧化氫的含量保持在預(yù)定水平從而可充分進行式(4)的反應(yīng)。
[0078] 同時，如上所述，當將待酸洗的高鉻鐵素體冷乳不銹鋼板浸入混合酸溶液時，甚至 可能除去溶解部分基底金屬及殘留在其上的二氧化硅層。鐵素體不銹