Окалина, дефекты травления металла и зачем нужен ингибитор

В процессе производства горячекатаных полос, на поверхности металла всегда образуется слой окалины, которую удаляют с поверхности стали травлением в водных растворах кислот. Травление металла – это процесс удаления окислов с поверхности металла, который производится в растворе соляной или серной кислоты. Однако, не следует забывать, что раствор соляной кислоты активен по отношению не только к окалине, но и к железу, особенно в присутствии его хлоридов. В связи с этим, во время травления стали происходит не только растворение железной окалины, находящейся на поверхности стальной полосы, но и частичное растворение железной основы.
Растворение железной основы приводит к изменению физико-химических свойств металла, дополнительной потере металла, нерациональному расходу кислоты, а также за счет включения в металл выделяющего водорода появлению хрупкости. Кроме того, из-за неодинаковой толщины слоя окалины по длине и ширине стальной полосы и различного ее фазового состава скорость травления неодинаковая. На тех участках поверхности, где слой окалины относительно тонок, где он состоит преимущественно из закиси железа или сравнительно полно разрушен механическими средствами, скорость химического удаления окалины наибольшая. В результате отдельные участки поверхности полосы могут оказаться перетравленными. В местах, где расположена «труднотравимая» окалина может образоваться дефект «недотрав», а там, где окалина «легкотравимая» дефект «перетрав». Конец полосы, на котором обнаружен дефект «недотрав» обычно отрезают, что, однако ведет к повышенному расходу металла на единицу годной продукции. Если дефект расположен у кромок полосы и занимает большую площадь, то проводят травление на низкой скорости или повторное травление, что снижает производительность агрегатов.
Дефект «перетрав» представляет собой один из источников загрязнения поверхности металла на всех переделах, следующих за травлением, а также загрязнения эмульсии, применяемой на станах холодной прокатки. К появлению «перетрава» также приводит увеличение времени пребывания полосы в кислотных растворах (особенно при травлении труднотравимых сталей) , что часто вызывает перетравливание отдельных ее участков.
Поэтому, при травлении черных металлов для уменьшения «перетрава», ослабления процесса наводораживания металла, и исключения травления железной основы используют защитные средства, называемые  ингибиторами травления.
Ингибиторы для травления металла мало влияют на скорость растворения окалины, но способствуют замедлению или прекращению реакции растворения железа стальной основы.

Принцип действия ингибитора для травления стальной полосы основан на образовании тонкого мономолекулярного слоя на поверхности освобожденной от окалины полосы. Данный слой является границей фазового раздела между металлом и кислотой, и препятствует протеканию реакции растворения металлической основы и при этом достаточно легко удаляется при промывке стальной полосы.

Таким образом, ингибиторы травления предохраняют поверхность металла от получения «перетрава», особенно травлении с низкой скоростью, и улучшают чистоту поверхности как травленого металла, так  и металла после холодной прокатки.
Улучшение чистоты металлической поверхности связывают с тем, что появление различного рода пятен на поверхности готового листа тесно связанно с загрязнениями поверхности металла на всех переделах его производства. Во время прокатки шлам и другие продукты травления, не удаленные с поверхности, вместе со технологической смазкой попадают в очаг деформации. Под влиянием давления, температуры и трения загрязнения частично разрушаются и в некоторой степени коксуются. Это приводит к образованию на поверхности полосы углеродистых пятен, и повышенной загрязненности поверхности.

Таким образом, применение ингибитора травления позволяет:

- уменьшить расход металла,

- снизить вероятность образования дефекта «перетрав»,

- уменьшить расход кислоты на травление,

- улучшить чистоту и качество поверхности металла,

- снизить загрязненность прокатной эмульсии.

Рекомендуем ознакомиться со статьями:

  1. Методика проведения опытно-промышленных испытаний ингибитора травления металла
  2. Окалина железа на горячекатаной полосе металла
  3. Оценка эффективности применения ингибитора травления (видео)
  4. Травление металла
  5. Дефект металла «Раковины от окалины»

4 comments

  1. М-да. Недавно слышал мнение, что ингибитор травления может ухудшать загрязненность полосы после прокатки, путем влияния на параметры эмульсионной системы… Но вот, что именно может происходить после попадания ингибитора (остатки после травления) в эмульсию? — На этот вопрос все дружно, потупив глаза, промолчали…

    [Ответить]

    Алла Пономарева

    Алла Пономарева:

    Применение ингибитора травления, как правило, улучшает чистоту полосы после прокатки. Кроме того, содержание железа и хлоридов в эмульсионной системе также снижается.

    [Ответить]

  2. Дмитрий:

    Да Вы все правильно написали. Вопрос по ванне промывки. Есть два пути при остановке линии травления:
    - реверс полос, который придумали в Липецке и теперь внедрили многие
    - добавление добавки антистэйн
    У нас работает реверс — но мы все равно портится оборудование — так вот мы хотим испытать антистэйн в Ванне промывки, нет опыта его применения?

    [Ответить]

    Алла Пономарева:

    К сожалению, мы не применяем антистэйн и опыта такого нет… Будем очень рады, если вы поделитесь таким опытом.

    [Ответить]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*