酸洗工序理论试题题库参考答案

酸洗工序理论试题题库答案
一：填空题题库答案。

（1）：活套装置
（2）：酸洗温度、酸液浓度
（3）：去除带钢表面的轧制油
（4）：酸液浓度、温度、铁离子的浓度
（5）：去除经中性盐电解后残留的表面氧化物并使钢带表面光亮
（6）：铁素体、奥氏体、马氏体、双相、沉淀硬化不锈钢
（7）：固溶热处理、稳定化热处理、消除应力热处理、1050～1150℃
（8）：700～950℃、
（9）：750～900℃
（10）：铬
（11）：白斑
（12）：连续式退火炉、中性盐电解、混酸酸洗
（13）: 1Crl3(410) 、1Crl7(430)
（14）：硫酸钠
（15）：mm m/min
（16）：工艺点检
（17）：表面质量等级
（18）：机械性能
（19）：液化天然气
（20）：性能检验、工序检查、成品检查
（21）：奥氏体、铁素体
二：简答题库答案。

（1）：参考答案：
其一，不锈钢的铁磷中含有与基体结合更为紧密的氧化铬，酸洗困难，因而在酸洗前要进行必要的破磷处理。

其二，酸洗槽前设置碱槽与水洗槽，碱槽中装入NaOH及氧化剂等盐类形成熔融的盐液，带钢通过盐浴綅渍，与铁磷发生氧化反应，改变铁磷组成；同
时由于体积膨胀，使铁磷产生龟裂与鼓包，然后进入水洗槽冷却和冲洗，冲洗时产生的水蒸气又使铁磷发生物理剥落，从而为后继工序创造条件；这种冷轧卷酸洗前的预处理方式还能有效去除带钢表面上的油脂和其它污垢，使表面酸洗更加均匀。

（2）答案要点：
:不锈钢带钢加热到一定的温度，保温一定的时间，以一定的速度冷却，得到所要求的组织和性能。

(3):答案要点
冷轧不锈钢钢带酸洗工艺组合，其中主要有：碱洗+（HNO3+HF）；碱洗+硝酸电解+（HNO3+HF）；碱洗+硫酸+硝酸电解+（HNO3+HF）；中性盐电解+（HNO3+HF）；硝酸电解+（HNO3+HF）；硫酸电解+（HNO3+HF）。

（4）：答案要点：
（1）：奥氏体不锈钢冷轧退火的目的是进行固溶处理，在固溶处理后，钢具有最低的强度和硬度；同时具有最大的耐蚀性；消除因压力加工（冷轧轧制）引起的加工硬化，恢复材料塑性。

（2）：欠退火后的板面，依退火温度和板材厚度的不同，呈现从发蓝至发青的表面色泽变化；欠退火时，一方面形成对后继酸洗工艺不敏感的退火产物结构（无盐浴时），导致酸洗困难，另一方面，由于不能形成足够量的退火产物，不能有效减轻或消除由于退火前板面带油、带水或油泥等污物在退火时发生相关腐蚀改性导致的板面缺陷，使酸洗后的板面黯淡且呈现明显与入口油斑、水滴、油泥等污物分布特点相对应的白斑等表面缺陷。

（3）：在对欠退火后的板材进行平整或二次轧制等相关后继加工处理时，由于不能有效的消除轧制后的加工硬化，导致平整时由于不能有效控制延伸率而不能提高板材表面品质；进行二次轧制时，既导致轧制压下困难，也增加了轧制时断带的危险。

（5）：答案要点
首先，冷轧不锈钢退火时，除了我们通常所知道的那些作用外，还有一个基本的作用就是通过退火产物的一定量的形成，以改造轧制板面的板面状态；在一
定条件下退火的冷轧板材，形成一定量、一定分布特色的退火产物，在进过破磷及硫酸酸洗后，除掉大部分铁磷，进入硝酸及混酸槽后，带钢除进一步除掉相应的退火产物外，实现表面钝化处理，形成钝化表面层；经过退火及酸洗改变表面状态的板材在进行相关钝化结膜时，相较于未经退火和酸洗改造或未完全改造的板材表面，其钝化特征有很大不同，前者具有更高的表面钝化速率，形成更加符合防腐要求、达到一定厚度、机械强度、一定钝化光泽的钝化产物层（均一、亚光、银色）。

（从这里就可以初步理解要求退火达到一定温度并且分布要求均匀的原因；也可以从一个侧面理解酸洗后形成同是亮色但存在明显色差的板面形成方面的原因。

其二，发生欠退火的板材（较严重的欠退火），不能形成足够量的退火产物以改造板面状态，导致酸洗钝化时形成的钝化膜太薄，甚至不能有效覆盖原本轧制表面所呈现的轧制底色；发生严重欠退火时，板面只是在一些表面敏化的区域形成少量退火产物,其它部分只有极少量能改变板材原本轧制色泽但不改变或不有效改变板面状态的退火产物生成；导致硫酸酸洗后呈部分原始轧制底色但又有一定表面破坏不再具有原本光洁特点而呈不同程度失光的特征形貌。

其三，在冷轧酸洗处理工艺中，退火时要把握的两个基本要点，就是在所设置的温度下，板面形成的退火产物对后继的酸洗工艺敏感，并且可以最大程度的消除原始的来料缺陷而不带来新的表面缺陷。

在上面的相关论述中已经简要的说明了发生欠退火时材料所形成的退火产物的结构特点及由此所导致的可能的表面缺陷，就是说，当发生欠退火时，材料表面只生成少量的退火产物，但由于此时的退火产物在结构特点上的特殊性，导致后继酸洗工序对其不敏感，它拥有致密的堆砌结构，但不具有亚光的钝化膜色泽，同时它会保留原始板面存在不同缺陷时进行退火时所形成的各种缺陷，最终的表面状态表现为多种缺陷共同作用时所特有的缺陷形貌。

（6）：答案要点
（1）：南京联强冷酸刷洗系统主要由1#、2#、3#三个清洗箱的六对刷辊及相应的冲洗水管组成，它们的工作状态直接影响各段酸洗目的的实现及最终成品表面质量等级。

（2）：对1#、2#刷洗系统而言，如果在刷洗时不能均匀、完整的清除前面酸洗所形成的酸洗附着物，带入后继工序的表面附着物会不同程度的影响所在覆盖表面与酸洗液的接触，改变此时酸洗反应的物质交换特性，严重时可能形成明显的酸洗不均从而形成表面色差，严重时出现轻度的氧化皮残留，一般情况下，由于刷洗不良导致的这种色差具有弯曲变化的边部界限及纵向连续分布的分步特色。

（3）：3#刷洗系统是刷洗系统中最后也是最重要的组成部分，它的刷洗情况从某种程度上直接影响酸洗后板材的表面品质，它的工况不良可能导致酸洗（液）残留甚至酸泥附着；当刷辊运转不良时，可能形成刷辊震动痕或刷辊色差痕；当刷辊严重破损或有异物压入时及磨损量太大时，不当的刷辊压下控制会导致板面轻度磨伤或划伤，从而出现刷辊痕及刷辊磨伤痕，前者表现为一系列纵向条纹色差，后者表现为亮白色细条纹。

当上刷辊或者上刷辊停止转动时，更多的是出现黄色印迹、即厚又多得酸洗产物（酸液与酸泥混合物）附着，有时也表现为纵向、连续、点状、灰黑的残留形貌。

（7）：答案要点：
相较于薄板，厚板具有更为粗糙的表面状态，在现行的退火工艺下（基本控制温度1050～1080℃），整个板面在形成厚且多的退火产物的同时，在退火产物形成的边界区域形成呈线条状网形三维分布的金属铬的退火产物，这种铬的退火产物如果经过盐浴处理，会在很大程度上氧化变性，最终通过盐浴及三个酸洗段被有效清除，从而为表面钝化创造优良的表面条件，此时它一般形成真正亚光银色的钝化表面；但当处理前没有盐浴或中性盐进行铁磷预处理时，所形成的铬的退火产物不能有效破坏，而且后继的硫酸及硝酸、混酸酸洗对结构致密的这种铬的氧化物不具有真正意义上的除磷作用，导致最终板面呈现细小、网状、三维分布且灰暗失光的退火产物覆盖形貌。

就薄板而言，它具有更强的工艺适应性，它的表面状态决定它即使在相对高温下也不易形成真正意义上的板面过烧，它的高的表面光洁度保证退火时在退火后的板材表面不形成可见的铬的氧化产物，并且为了进一步提高酸洗及钝化速率，必须保证其板面经在钝化前形成具有一定表面粗糟度的板面状态；经退火改造板面状态的板材即使在没有盐浴除磷的情况下也可以有效保证酸洗时的速率
和除磷彻底性，最终形成明显均一、亚光、银色的钝化表面。

（8）：答案要点
首先，导致氧化皮残留的工艺原因主要有：退火温度过高、生产线速度过低、酸浓度或酸温度过低所导致；导致过酸洗的工艺原因则有：酸液浓度过高、酸液温度过高、生产线速度过低等导致。

通过提高线速来消除轻度的氧化皮残留，主要是由于，当速度提高时板材表面所形成的液固相膜的稳定性进一步降低，这种变化直接导致液固两相之间物质交换速率的进一步提高，从而为酸洗提供了更为有利的反应条件；再由于氧化皮本身具有突起的敏化表现，速度提高的直接后果就是在一定程度上强化敏化反应的发生及速率，从而保证酸洗时更有效的去除氧化皮。

对于轻微过酸洗，当提高线速时，虽然板材表面所形成的液固相膜的稳定性进一步降低，直接导致液固两相之间物质交换速率的进一步提高，但不同于氧化皮残留，在发生轻度过酸的工艺参数配合下，液固相膜的变化所导致的强化酸洗作用不及由于线速提高所导致的酸洗时间减短而导致的弱化酸洗作用，从而导致过酸程度的减轻或者消除。

三：分析题。

（1）：答案要点
①：导致下板面过烧的基本原因：
退火时完全关闭上烧嘴仅通过下烧嘴控制炉温的燃烧加热方式，对相对较宽的材料来说，在一定张力水平下，再配以上述炉温分布，它形成的炉内燃烧气氛可能形成严重的燃气气氛上的性质差异：第一，由于热电耦悬垂于炉顶正上方中间位置，考虑到此时炉内燃气气氛的温度梯度分布特点及燃气此时的对流状态，定性为由于烧嘴火焰分布不均上闭下开导致下板面实际温度过高；第二，此时燃气的组成性质具有明显的不均分布特点，其烧嘴的结构特点决定钢带上部残氧含量较下板面为高，而且下板面不能有效保证残氧量的一定浓度（呈现橙黄色火焰的液化石油气属于完全燃烧状态），最终导致下板面在高温的同时残氧量不足从而使燃烧生成的水参与退火产物形成，使下板面过烧表现为退火产物异常生产；
上板面的燃气的对流方式决定上板面接受高温但不发生下板面所发生的相关反应，从而不生成太多的退火产物。

（2）：退火控制基本操作的要点：严格执行相关退火工艺参数；尽可能做到烧嘴分布的左右对称分布；保证一定数量上层烧嘴的燃烧状态；保证烧嘴火焰的同一燃烧状态；设定合适的炉内张力以保证带钢处于炉内合适的位置。

所有这些设置要求是为了保证燃烧气氛在炉内各个位置上的性质一致性（主要是燃气流动特征和温度梯度分布特征），保证炉内气氛具有最小的温度梯度和基本均一的流动特征；确保炉内气氛的相对稳定性，以便形成均一分布的退火产物。

（2）：答案要点：
①：两者最明显的不同之处，前者采取“低炉温高酸浓度”而后者责采取“高炉温低酸浓度”的退火酸洗工艺。

②：印度204Cu由于其铸造及合金成分方面的原因，其相关的材料性质不同于一般意义上（ASTM）的奥氏体不锈钢，但其组织的确是严格的奥氏体组织，其退火温度以奥氏体不锈钢的热处理温度为基本参照，它的热处理温度应在奥氏体固容处理温度（1050℃）左右；就酸洗后的板面状态而言，前者可以得到达不到钝化要求但的确在一定程度上钝化的其光亮的不锈钢表面，但在这种温度下，奥氏体不能实现固容处理的退火目的，不能实现必要的改造钝化前板面状态的目的，也不能有效消除由于退火前板面带油、带水的所造成的板面缺陷，这正是进行新的运行参数尤其是退火参数调试的主要目的。

在施行新的退火参数后，退火后经酸洗后的板材实现真正的固容处理，通过退火有效消除脱脂不良所造成的板面缺陷，并且完成退火改造板面状态的目的，为酸洗钝化提供了良好的钝化基础，从而是施行新参数后的板材经退火酸洗后的到真正的钝化表面。

③：高温的退火工艺要求高的生产线运行速度，这要求处理线所有设备尤其是纠偏和刷洗系统具有良好的工作状况和稳定、持续的运转状态。

④：相较于薄的板材，过厚的板材在高温退火时容易形成网状呈三维状态全面展开的铬的退火产物，它对没有盐浴或中性盐电解的现行酸洗工艺不敏感，导致最终在整个板面的铬的退火产物三维网状存在，致使板材不能完整钝化，最终成呈现部分或者完全失光、淡灰、微观粗糙的板面形貌特征。