一种热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法技术

本发明专利技术提供一种热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法，其特征在于，对所述热轧碳钢进行酸洗，采用双电极系统和恒电位仪测量并记录所述酸洗过程中０～９００ｓ内的Ｅ－ｔ曲线，找到所述Ｅ－ｔ曲线电位最低点所对应横坐标上的时间ｔ０。该方法具有测试简单、测量精度较高的优点，可用于热轧碳钢在盐酸体系中的酸洗终点的准确判定，可方便用于实验室酸洗工艺研究和效果评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢板酸洗技术，具体地说，本专利技术涉及一种热轧碳钢在盐酸溶液体系 中酸洗终点判定的电化学方法。
技术介绍
采用化学酸洗可有效去除热轧带钢表面的氧化铁皮，典型的酸洗液为盐酸或硫酸 溶液。根据材料种类、热轧工艺参数(特别是终轧温度和卷取温度)、张力拉矫机的拉矫程 度和酸洗工艺参数(如酸液温度和浓度)的不同，要想获得良好的酸洗表面质量，必须精确 控制带钢在酸洗液中的停留时间。若酸洗不足，钢材表面会有氧化铁皮残留；若酸洗过度， 会导致钢材表面粗糙、酸液消耗过多、降低钢材收得率。目前，无论是工业生产现场还是实 验室酸洗研究，对碳钢氧化铁皮酸洗终点主要靠目视和经验进行判定。该方法对欠酸洗较 易辨别区分(有氧化物残留)，而对过酸洗的辨识则相对困难，因为过酸洗与正常酸洗表面 一样均无氧化物残留。此外，在进行实验室酸洗工艺研究和酸洗效果评价时，如仅用肉眼观 察或者通过表面微观观察和粗糙度测试，常常需要对酸洗过程进行中断，给酸洗时间的确 定带来人为误差，并极大地增加了试验工作量。为此，需要专利技术一种简便、可靠的实验方法， 在对酸洗过程较少干扰下，能较为精确地确定酸洗终点时间。已知的是，奥钢联的G. Hubmer等人对热轧碳钢在硫酸体系中的酸洗终点提出了 一种基于酸洗过程电位-时间(E-t)曲线的电化学判定方法。热轧碳钢在硫酸溶液中酸洗 时E随时间而改变，酸洗过程的E-t曲线大致可以分为四个阶段，第I段-试样入酸至第一 个电位最低点A ；第II段-电位从第一个最低点A反弹至最高点B ；第III段-电位从最高 点B再次降低至C点；第IV段-电位进入相对平稳阶段(见图1)。G. Hubmer等人提出，通 过对第III段作切线和平稳段第IV段反向延长线的交点来确定合理的酸洗终止时间，如图 2所示。上述方法经实验室检验，并不适合盐酸体系中热轧碳钢的酸洗终点判定。首先热 轧碳钢在盐酸体系中的E-t曲线形状与硫酸体系不同，有些出现如同硫酸体系中的电位波 动，而大多数热轧碳钢的酸洗并没有出现电位上升的情况。此外，实践表明，在盐酸体系中 由此获得的“酸洗终止时间”要比实际酸洗终止时间短很多，因此该方法并不适用于盐酸酸 洗过程，而实际连续酸洗生产线中多数采用的是盐酸酸洗工艺，有必要针对热轧碳钢在盐 酸体系的酸洗提出相应方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种电化学方法，以对热轧碳钢在盐酸体系中酸洗 终点进行方便、准确的判定。本专利技术提供，其特征在 于，对所述热轧碳钢进行酸洗，采用双电极系统和恒电位仪测量并记录所述酸洗过程中 0 900s内的E-t曲线，找到所述E-t曲线电位最低点所对应横坐标上的时间。优选的是，根据本专利技术的热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法，所 述盐酸体系中盐酸浓度为15 18%。优选的是，根据本专利技术的热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法，所 述盐酸体系中Fe2+浓度为1 10%。优选的是，根据本专利技术的热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法，所 述盐酸体系中酸液温度为50 90°C。优选的是，根据本专利技术的热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法，所 述双电极系统由Ag/AgCl电极和工作电极组成。假设所述Ε-t曲线电位最低点所对应横坐标上的时间为、，则酸洗终点为、 (t0+5s)，随钢种的不同而变化。本专利技术的有益效果 本专利技术方法具有测试简单、测量精度较高的优点，可用于热轧碳钢在盐酸体系中 的酸洗终点的准确判定，可方便用于实验室酸洗工艺研究和效果评价。附图说明图1表示热轧碳钢在硫酸体系中的典型酸洗Ε-t曲线；图2表示热轧碳钢在硫酸体系中的酸洗终点判定方法；图3表示热轧CQ钢70°C酸洗E-t曲线，其中(a) 0 40s曲线；(b)图(a)的局部 放大；图4表示热轧CQ钢酸洗不同时间后试样表面的扫描电镜(SEM)形貌观察，其中 (a) 3s ； (b) 5s ； (c) 15s ； (d) 20s ； (e) 25s ；图5表示热轧780DP钢70°C酸洗E-t曲线，其中(a) 0 30s曲线；(b)图(a)的 局部放大；图6表示热轧780DP钢酸洗不同时间后试样表面的扫描电镜(SEM)形貌观察，其 中(a) 3s ； (b)5s ； (c) 8s ； (d) lis ； (e) 15s。具体实施例方式以下用实施例结合附图对本专利技术作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本专利技术最 佳实施方式的描述，并不对本专利技术的范围有任何限制。实施例11、酸液配制盐酸浓度为18%，Fe2+浓度为2. 5%，测试温度为70°C。2、E-t曲线测量将热轧CQ钢板剪切成40mmX60mmX3mm尺寸的试样，并将试样 边缘的氧化皮打磨掉约5mm2面积，焊接带有绝缘层的软导线，采用CHI760C恒电位记录静 态酸洗过程中0 40s的E-t曲线，见图3。3、酸洗终点确定找到该E-t曲线电位最低点所对应的时间、=208，则该样品的 酸洗终点为20 25s。4、效果验证从图4中可以看出酸洗0 15s，钢基体上还有氧化皮残留，酸洗不 彻底；酸洗至第20s，氧化皮已经洗净，钢基体较平整；酸洗至25s，钢基体出现沟壑状腐蚀， 表明已经过酸洗。因此，该热轧CQ钢的酸洗终点应当为20s 25s。该结果与从酸洗E-t曲线所得结果一致。而仿照G. Hubmer等人的“切线法”，热轧CQ钢的酸洗终点为14s，从实际酸洗后的 SEM形貌看，14s显然处于酸洗不彻底阶段。实施例2 1、酸液配制盐酸浓度为18%，Fe2+浓度为2. 5%，测试温度为70°C。2、E-t曲线测量将热轧DP780钢板剪切成40mmX 60mmX 3mm尺寸的试样，并将试 样边缘的氧化皮打磨掉约5mm2面积，焊接带有绝缘层的软导线，采用CHI760C恒电位记录 静态酸洗过程中0 30s的E-t曲线，见图5。3、酸洗终点确定找到该E-t曲线电位最低点所对应的时间、=11s，则该样品的 酸洗终点为11 16s。4、效果验证由图4可以看出，酸洗3s时表面已经注意到有明显的圆形酸洗核， 通常在裂纹聚集的位置；5s时表面外层氧化皮脱落，仍有少量毛刺状残留；8s时注意到毛 刺状残留消失，但残留有点状氧化皮，表明还未酸洗彻底；在lis时已经可以看到较平坦干 净的表面，裂纹痕迹清晰可见；进行到15s时，表面有点状坑蚀，已经过酸洗。因此，该热轧 780DP钢的酸洗终点应当为lis 15s。该结果与从酸洗E_t曲线所得结果一致。实施例31、酸液配制盐酸浓度为15%，Fe2+浓度为1%，测试温度为50°C。2、E-t曲线测量将热轧CQ钢板剪切成40mmX60mmX3mm尺寸的试样，并将试样 边缘的氧化皮打磨掉约5mm2面积，焊接带有绝缘层的软导线，采用CHI760C恒电位记录静 态酸洗过程中0 40s的E-t曲线。3、酸洗终点确定找到该E-t曲线电位最低点所对应的时间、=208，则该样品的 酸洗终点为20 25s。实施例41、酸液配制盐酸浓度为15%，Fe2+浓度为10%，测试温度为90°C。2,E-t曲线测量将热轧DP780钢板剪切成40mmX 60mmX 3mm尺寸的试样，并将试 样边缘的氧化皮打磨掉约5mm2面积，焊接带有绝缘层的软导线，采用CHI760C恒电位记录 静本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧碳钢在盐酸体系中酸洗终点的电化学判定方法，其特征在于，对所述热轧碳钢进行酸洗，采用双电极系统和恒电位仪测量并记录所述酸洗过程中０～９００ｓ内的Ｅ－ｔ曲线，找到所述Ｅ－ｔ曲线电位最低点所对应横坐标上的时间ｔ↓［０］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐慧滨，王炜，周庆军，钱余海，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]