不銹鋼帶光亮退火工藝探討
影響不銹鋼帶光亮退火質(zhì)量的主要因素有:保護氣體的成分和純度、加熱和冷卻制度、鋼帶的除油及脫水以及在BA 處理前鋼帶的生產(chǎn)工藝等。 BA 板生產(chǎn)所采用的保護氣體的成分和純度是光亮退火的首要條件。 BA采用H2、N2作為保護氣體。這種氣體是一種很強的還原劑,例如 Cr2 O3+ 3H2一 2Cr + 3 H2O,所以保護氣體中氣的濃度越高,光亮效果越好。由于H2的價格高且易爆炸,以前廣泛使用氮氫混合氣,是在純氮中加人 1 %- 5%H2(體積分數(shù));或是使用氨分解氣。隨著技術(shù)的進步,為提高不銹鋼帶表面質(zhì)量和生產(chǎn)能力,現(xiàn)在我公司生產(chǎn)的精密帶都是在光亮爐上使用純氫氣作保護氣體,普通級的采用氨分解氣體作保護氣體,其光亮效果和生產(chǎn)率也很好。
圖1是氫氣的露點與金屬氧化物平衡溫度的關(guān)系。由圖可見,隨著處理溫度和露點的降低,氧化溫度隨著降低。如在1000 ℃ 發(fā)生的氧化(Cr2 O3)可被-30 ℃露點較高的處理溫度還原,但當鋼帶溫度降到600℃時則會重新被氧化。所以,在露點不變條件下,提高處理溫度,或在處理溫度不變的條件下降低露點溫度,都可以取得較好的光亮效果。圖2是露點和氫氣的體積分數(shù)對BA 板光亮度級別的影響。由圖可見,為了得到 3~ 4 號 BA 板,在大于 85%(體積分數(shù))時,露點可在-35 ℃ ;但在55%-75 %h2(體積分數(shù))時,則露點溫度應(yīng)降至- 40 ℃以下。保護氣體的露點直接與氣體水分含量相關(guān)。由于 2Cr + 3 H2O2--Cr2 O3+3H的反應(yīng)使鋼帶表面氧化,保護氣體露點應(yīng)控制在-40~ -60 ℃的范圍,水分含量(質(zhì)量分數(shù))為 1 . 21 %-0 . 23 %。同樣,保護氣體的殘余氧含量(體積分數(shù))也應(yīng)小于 0 . 001%。由 Cr / Cr2O3平衡溫度所決定,BA板的質(zhì)量與鋼帶加熱后的冷卻速度有極大關(guān)系。在通常的處理溫度下,在從室溫向高溫的加熱過程中,雖然在300 -800℃區(qū)間發(fā)生氧化,但在達到處理溫度時很快被還原。只有在處理后的冷卻過程中所發(fā)生的氧化再不能還原。因此,快速強化冷卻是極其重要的。在 800℃ 以下冷卻速度應(yīng)在 20 ℃// s 左右;冷卻方法是用保護氣體從下向上直接噴吹到處理鋼帶的表面。