JPH0314920B2 - - Google Patents
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- JPH0314920B2 JPH0314920B2 JP58187676A JP18767683A JPH0314920B2 JP H0314920 B2 JPH0314920 B2 JP H0314920B2 JP 58187676 A JP58187676 A JP 58187676A JP 18767683 A JP18767683 A JP 18767683A JP H0314920 B2 JPH0314920 B2 JP H0314920B2
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- JP
- Japan
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- product
- electrolyte
- scale
- acid
- oxide scale
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F1/00—Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
- C25F1/02—Pickling; Descaling
- C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F1/00—Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
- C25F1/02—Pickling; Descaling
- C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
- C25F1/06—Iron or steel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
本発明は金属の脱スケール法、特に酸化スケー
ルの形成を調節し、金属製品より脱スケールする
方法に関する。 溶融段階から最終鋼帯製品、例えば扁平圧延ス
トリツプ及びシート、バー、ワイヤー及び管状製
品までの金属製品の製造方法において、その製造
過程には屡々ステンレス鋼を包含する種々の金属
合金の製品の表面に酸化スケールが容易に形成さ
れる温度に酸化炉雰囲気において加熱又は焼鈍す
ることを包含する熱処理工程が包含されている。
連続焼鈍又は加熱工程と同時に使用されるには、
スケール除去浴はストリツプが炉から現われると
きできるだけ速やかにスケールを除去するのに十
分な強さでなければならない。ストリツプの速度
はスケール除去工程及び装置に適用するように考
えることはきないので、スケール除去工程は速や
かにして有効に状態調節しなければならず又除去
を容易にするためにスケールをゆるくすることが
必要である。一般に、次の３つの異なる脱スケー
ル法が使用されている：(1)シヨツトブラストと酸
洗；(2)溶融酸化性塩又は電解スケール状態調節に
続く酸洗；及び(3)直接酸洗工程。 1962年６月10日発行の米国特許第3043758号は
ステンレス鋼に対する電解脱スケール及び酸洗方
法を開示し、そこでは脱スケールすべき製品をア
ンモニウムを包含するアルカリ金属の塩化物、硫
酸塩、硝酸塩より成る群より選択される少くとも
１つの中性塩の水性電解液において陽極として使
用し、その後、製品を硫酸塩、硝酸、弗化水素酸
及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群より
選択される鉱酸の溶液に浸漬する。本法の電解液
は１〜７のPH、好ましくは3.5〜７又代表として
5.5のPH、並びに167〜194゜F（75〜90℃）の範囲の
温度に保たれ、かつ６〜10A／ｄm2（0.38〜
0.64A／in2）の電流密度で10〜60秒間電流が付与
される。 稀薄な酸に浸漬する工程を包含する他の電解脱
スケール法が1966年５月31日発行の米国特許第
3254011号に開示されている。 スケールを状態調節（condition）してゆるや
かにしてその除去を容易にするために溶融酸化塩
を使用することも公知である。代表的方法は1966
年６月12日発行の米国特許第3260619号に開示さ
れている。このような溶融塩浴は一般にスケール
を状態調節し、除去するのに800〜1000゜F（426.7
〜537.8℃）の操作温度を必要とし、次いで薄い
酸による酸洗工程に付される。高温度の塩浴は酸
化スケールをゆるやかにするのに有効であるけれ
ども、又多くの問題を提起している。このような
方法は高い作業コストを必要とし又ストリツプ変
形（distortion）、ポンチマーキング
（punchmarking）、表面掻き傷及びストリツプ又
はシートの他の化学的侵食を生ずる。それらは又
塩を保有しストリツプを浴に案内するのに必要な
設備の種々の部材、例えば、タンクライニング、
ロール及びその同効物を侵食する追加の不利な点
を有し、そしてそれらは次々に反り及び変形を特
に薄肉のストリツプに生ずる。 次工程の酸洗浴を脱スケール方法より省略する
か又は減少する試みが又行なわれた。酸洗工程の
使用は排気装置、煙霧洗浄器、酸貯槽及びその同
効物を包含する補助設備を要し、又酸の排棄に精
密なプログラムを要する。斯くして、酸洗に対す
る必要を省略又は減少する方法が望まれる。 1977年３月15日発行の米国特許第4012299号は
第一電解液に浸漬し、次いで水洗し、然る後次の
酸洗工程を必要としないで硫酸ソーダの如き少く
とも１つの中性塩を包含する第二電解液に浸漬す
ることを必要とするような脱スケール法を開示し
ている。本特許は又第二電解液が120〜200゜F
（48.9〜93.3℃）の温度で１〜７の範囲のPHを有
し、かつ0.1A／in2（1.55A／ｄm2）以上の電流密
度で４秒間以上電流を付加することを開示してい
る。このような方法は第一電解液が400〜450゜F
（204.4〜232.2℃）に保たれた溶融酸化塩であり、
このような塩と関連して前述の如き種々の問題を
提起する不利な点を有している。 酸洗工程を省略しようとする他の２つの方法が
1977年５月31日発行の米国特許第4026777号及び
1978年２月３日発行の米国特許第4066521号に開
示されている。両者の方法は２工程方法を必要と
し、その第一工程には溶融酸化塩の浴に浸漬する
ことを包含している。このような方法は溶融酸化
塩浴の高作業温度に関連する不利な点を有する。 前又は後処理なしでかつ酸洗工程なしで酸化ス
ケールを除去するのに１工程の高密度電流脱スケ
ール法が使用し得ることが1981年２月27日出願の
米国特許出願第238896号に又示唆されている。こ
の方法は少くとも150゜Fの温度に保たれた15〜25
％硫酸ソーダ電解液を使用し、かつ少くとも
3A／in2（46.5A／ｄm2）の電流密度で少くとも10
秒間電解液における物品に通電し、次いで水洗す
ることを包含している。然しながら、このような
高電流密度方法は特に管の如き小さい品目に適
し、こゝでは陽極の長さは４〜６呎であり、かつ
脱スケール法に要する全アンペア数は比較的低
い。然しながら、ストリツプミル、特に広巾スト
リツプミルでは、陽極はほぼゞ長さ40呎である。
このような脱スケール法において、脱スケールに
使用する全アンペア数は遥かに大きく又このよう
な高電流密度方法の付帯コストは実際に禁止的で
ある。 それ故に、必要なものは酸洗工程に対する要求
及びそれに間連するすべての問題並びにコストを
最小にし、減少する脱スケール法である。電解方
法は連続ストリツプ製品を脱スケールするのに適
する低電流密度法とすべきである。それらの目的
に対処する場合に、製造工程中の金属製品上のス
ケール形成を調節する方法はより容易に除去され
るスケールを与えることができることが意外にも
認められた。それに関連して、硫酸ソーダ電解液
法とこれに続く最小の酸濃度の酸洗の如き電流脱
スケール法を最大限に利用する方法及びより均一
な製品の製造においてより有効にして低コストの
脱スケールを提供する方法が又望まれている。 本発明によれば金属製品をアルカリ金属又はア
ンモニウムの塩化物、硫酸塩及び硝酸塩より成る
群よりの少くとも１つの中性塩の水溶液の電解液
に浸漬し、前記電解液のPHを2.0〜3.5に調節、保
持するとともに65.6〜85℃（150〜185゜F）の温度
に保持し、又該製品は容量で５％を超える酸素の
酸化雰囲気において少くとも一部に形成される酸
化スケールと等しい酸化スケールを有し、前記ス
ケールを除去することができる状態となるように
前記電解液において前記製品に1.55〜15.5A／ｄ
m2（0.1〜1.0A／in2）の低密度電流を通電し、か
つ前記電解液より製品を除去することより成る金
属製品の表面から酸化スケールを除去する方法が
提供される。本方法は、前記製品を除去した後、
硫酸、硝酸、弗化水素酸及び硝酸と弗化水素酸と
の混合物より成る群より選ばれる緩酸溶液に前記
製品を浸漬してスケールを実質的に除去すること
を包含する。また、前記酸化スケールは、熱処理
により形成されたものであることが好ましい。 第１図に示すように、フローチヤートは本発明
の脱スケール法（点線によるボツクスで図示）を
包含する金属製品の製造方法における代表的工程
を示している。 脱スケール法はアルカリ金属又はアンモニウム
の塩化物、硫酸塩、硝酸塩より成る群よりの少く
とも１つの中性塩の水溶液の電解液に製品を浸漬
する工程を包含する。好ましくは、電解液は硫酸
ソーダの水溶液である。硫酸ソーダ電解液は７〜
２％、好ましくは15〜20％の範囲の硫酸ソーダの
溶液濃度を有する。酸洗工程を省略するか又は最
小にする目的を容易にする１つ又はそれ以上の追
加の電解的酸化スケールの状態調節及び脱スケー
ル工程を包含する方法も本発明の範囲内である。 スケールを除去するために状態調節するよう
に、電解液に浸漬している金属製品に低密度電流
を通電する。電流密度は0.1〜1.0A／in2（1.55〜
15.5A／ｄm2）、好ましくは0.2〜0.5A／in2（3.10〜
7.75A／ｄm2）の範囲とする。従つて、電流束
（current flux）は1.0〜25.0アンペア−秒／in2、
好ましくは2.5〜12.0アンペア−秒／in2の範囲で
ある。Cr−Ni及びCr−Ni−Mn合金は普通のク
ロム合金（straight−chromium alloy）よりも
僅かに高い電流密度と電流束を必要とするように
思われる。然しながら、電解方法では、浸漬時間
は脱される物体のサイズによると同様にスケール
の様式及び厚ささ並びに電解液の温度により変
る。 電解液の温度は通常120〜200゜Fの範囲であるけ
れども、本発明では150〜185゜F（65.6〜85℃）、さ
らには160〜180゜F（71.1〜82.2℃）の温度範囲が好
ましい。 製品を電解液より除いた後、水洗し、緩酸溶液
に浸漬してスケールを実質的に除去する。酸は硫
酸、硝酸、弗化水素酸及び硝酸と弗化水素との混
合物より成る群より選択される。通常には、硝酸
と弗化水素酸との混合物を使用するのが好まし
い。好ましくは、それらの酸及びその混合物は10
重量％以下、さらに好ましくは８重量％以下の溶
液濃度を有する。酸の温度は100〜160゜F（37.8〜
71.1℃）、好ましくは130〜150゜F（54.4〜65.6℃）
の範囲である。このような酸洗は、もし他の電解
脱スケール又は非−酸或は後続の脱スケール処理
が使用されないならば必要である。製品は酸洗後
水洗される。 このような脱スケールでは、塩電解液の酸性度
が脱スケール法の効率には臨界的であることが発
見された。PHは2.0〜3.5、さらに好ましくは2.0〜
3.0であるのが好ましい。このような低いPH値に
調節、保持することはスケールの状態調節方法
を、特に電解硫酸ソーダ法において改良すること
を発見した。電解液は、例えば硫酸のような或る
酸を、比較的少量でPH値を調節するために添加す
ることにより酸性化される。 本発明は種々の金属に適用できると考えられる
けれども、現在は合金鋼がその最も有用な実例と
なるように思われる。さらに、型式201、304、
316、409、413の如きステンレス鋼は特に本発明
の方法に適しているように思われる。 電解液のPHの臨界度は小サイズの試料よりスケ
ールを除く一連の調節せる実験室的実験で検討さ
れた。 普通の熱間成形及び冷間成形される圧延−焼鈍
した型式304ステンレス鋼ストリツプの試料を7.4
％酸素を含有する雰囲気を有するガス−焚き炉に
て焼鈍した。試料は夫々陽極として、20％の硫酸
ソーダ（Na2SO4）溶液で約170゜F（76.7℃）にお
いて10〜90秒間、0.25〜0.50A／in2（3.875〜
7.75A／ｄm2）の電流密度で処理した。試料の結
果を第１表に示すが、こゝでは硫酸ソーダのPHを
一連の試験では2.5に調節、保持し、又第二の一
連の試験では5.5のPHに調節、保持した。試料は
次いて各処理にて試験され、更に(1)水洗のみ；(2)
水洗と刷毛洗浄；又は(3)水洗と８％硝酸と１％弗
化水素酸溶液における140゜F（45.8℃）における60
秒間の酸洗の何れかによる後処理の後に達成され
るスケール除去の程度に対して目測がなされた。
ルの形成を調節し、金属製品より脱スケールする
方法に関する。 溶融段階から最終鋼帯製品、例えば扁平圧延ス
トリツプ及びシート、バー、ワイヤー及び管状製
品までの金属製品の製造方法において、その製造
過程には屡々ステンレス鋼を包含する種々の金属
合金の製品の表面に酸化スケールが容易に形成さ
れる温度に酸化炉雰囲気において加熱又は焼鈍す
ることを包含する熱処理工程が包含されている。
連続焼鈍又は加熱工程と同時に使用されるには、
スケール除去浴はストリツプが炉から現われると
きできるだけ速やかにスケールを除去するのに十
分な強さでなければならない。ストリツプの速度
はスケール除去工程及び装置に適用するように考
えることはきないので、スケール除去工程は速や
かにして有効に状態調節しなければならず又除去
を容易にするためにスケールをゆるくすることが
必要である。一般に、次の３つの異なる脱スケー
ル法が使用されている：(1)シヨツトブラストと酸
洗；(2)溶融酸化性塩又は電解スケール状態調節に
続く酸洗；及び(3)直接酸洗工程。 1962年６月10日発行の米国特許第3043758号は
ステンレス鋼に対する電解脱スケール及び酸洗方
法を開示し、そこでは脱スケールすべき製品をア
ンモニウムを包含するアルカリ金属の塩化物、硫
酸塩、硝酸塩より成る群より選択される少くとも
１つの中性塩の水性電解液において陽極として使
用し、その後、製品を硫酸塩、硝酸、弗化水素酸
及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群より
選択される鉱酸の溶液に浸漬する。本法の電解液
は１〜７のPH、好ましくは3.5〜７又代表として
5.5のPH、並びに167〜194゜F（75〜90℃）の範囲の
温度に保たれ、かつ６〜10A／ｄm2（0.38〜
0.64A／in2）の電流密度で10〜60秒間電流が付与
される。 稀薄な酸に浸漬する工程を包含する他の電解脱
スケール法が1966年５月31日発行の米国特許第
3254011号に開示されている。 スケールを状態調節（condition）してゆるや
かにしてその除去を容易にするために溶融酸化塩
を使用することも公知である。代表的方法は1966
年６月12日発行の米国特許第3260619号に開示さ
れている。このような溶融塩浴は一般にスケール
を状態調節し、除去するのに800〜1000゜F（426.7
〜537.8℃）の操作温度を必要とし、次いで薄い
酸による酸洗工程に付される。高温度の塩浴は酸
化スケールをゆるやかにするのに有効であるけれ
ども、又多くの問題を提起している。このような
方法は高い作業コストを必要とし又ストリツプ変
形（distortion）、ポンチマーキング
（punchmarking）、表面掻き傷及びストリツプ又
はシートの他の化学的侵食を生ずる。それらは又
塩を保有しストリツプを浴に案内するのに必要な
設備の種々の部材、例えば、タンクライニング、
ロール及びその同効物を侵食する追加の不利な点
を有し、そしてそれらは次々に反り及び変形を特
に薄肉のストリツプに生ずる。 次工程の酸洗浴を脱スケール方法より省略する
か又は減少する試みが又行なわれた。酸洗工程の
使用は排気装置、煙霧洗浄器、酸貯槽及びその同
効物を包含する補助設備を要し、又酸の排棄に精
密なプログラムを要する。斯くして、酸洗に対す
る必要を省略又は減少する方法が望まれる。 1977年３月15日発行の米国特許第4012299号は
第一電解液に浸漬し、次いで水洗し、然る後次の
酸洗工程を必要としないで硫酸ソーダの如き少く
とも１つの中性塩を包含する第二電解液に浸漬す
ることを必要とするような脱スケール法を開示し
ている。本特許は又第二電解液が120〜200゜F
（48.9〜93.3℃）の温度で１〜７の範囲のPHを有
し、かつ0.1A／in2（1.55A／ｄm2）以上の電流密
度で４秒間以上電流を付加することを開示してい
る。このような方法は第一電解液が400〜450゜F
（204.4〜232.2℃）に保たれた溶融酸化塩であり、
このような塩と関連して前述の如き種々の問題を
提起する不利な点を有している。 酸洗工程を省略しようとする他の２つの方法が
1977年５月31日発行の米国特許第4026777号及び
1978年２月３日発行の米国特許第4066521号に開
示されている。両者の方法は２工程方法を必要と
し、その第一工程には溶融酸化塩の浴に浸漬する
ことを包含している。このような方法は溶融酸化
塩浴の高作業温度に関連する不利な点を有する。 前又は後処理なしでかつ酸洗工程なしで酸化ス
ケールを除去するのに１工程の高密度電流脱スケ
ール法が使用し得ることが1981年２月27日出願の
米国特許出願第238896号に又示唆されている。こ
の方法は少くとも150゜Fの温度に保たれた15〜25
％硫酸ソーダ電解液を使用し、かつ少くとも
3A／in2（46.5A／ｄm2）の電流密度で少くとも10
秒間電解液における物品に通電し、次いで水洗す
ることを包含している。然しながら、このような
高電流密度方法は特に管の如き小さい品目に適
し、こゝでは陽極の長さは４〜６呎であり、かつ
脱スケール法に要する全アンペア数は比較的低
い。然しながら、ストリツプミル、特に広巾スト
リツプミルでは、陽極はほぼゞ長さ40呎である。
このような脱スケール法において、脱スケールに
使用する全アンペア数は遥かに大きく又このよう
な高電流密度方法の付帯コストは実際に禁止的で
ある。 それ故に、必要なものは酸洗工程に対する要求
及びそれに間連するすべての問題並びにコストを
最小にし、減少する脱スケール法である。電解方
法は連続ストリツプ製品を脱スケールするのに適
する低電流密度法とすべきである。それらの目的
に対処する場合に、製造工程中の金属製品上のス
ケール形成を調節する方法はより容易に除去され
るスケールを与えることができることが意外にも
認められた。それに関連して、硫酸ソーダ電解液
法とこれに続く最小の酸濃度の酸洗の如き電流脱
スケール法を最大限に利用する方法及びより均一
な製品の製造においてより有効にして低コストの
脱スケールを提供する方法が又望まれている。 本発明によれば金属製品をアルカリ金属又はア
ンモニウムの塩化物、硫酸塩及び硝酸塩より成る
群よりの少くとも１つの中性塩の水溶液の電解液
に浸漬し、前記電解液のPHを2.0〜3.5に調節、保
持するとともに65.6〜85℃（150〜185゜F）の温度
に保持し、又該製品は容量で５％を超える酸素の
酸化雰囲気において少くとも一部に形成される酸
化スケールと等しい酸化スケールを有し、前記ス
ケールを除去することができる状態となるように
前記電解液において前記製品に1.55〜15.5A／ｄ
m2（0.1〜1.0A／in2）の低密度電流を通電し、か
つ前記電解液より製品を除去することより成る金
属製品の表面から酸化スケールを除去する方法が
提供される。本方法は、前記製品を除去した後、
硫酸、硝酸、弗化水素酸及び硝酸と弗化水素酸と
の混合物より成る群より選ばれる緩酸溶液に前記
製品を浸漬してスケールを実質的に除去すること
を包含する。また、前記酸化スケールは、熱処理
により形成されたものであることが好ましい。 第１図に示すように、フローチヤートは本発明
の脱スケール法（点線によるボツクスで図示）を
包含する金属製品の製造方法における代表的工程
を示している。 脱スケール法はアルカリ金属又はアンモニウム
の塩化物、硫酸塩、硝酸塩より成る群よりの少く
とも１つの中性塩の水溶液の電解液に製品を浸漬
する工程を包含する。好ましくは、電解液は硫酸
ソーダの水溶液である。硫酸ソーダ電解液は７〜
２％、好ましくは15〜20％の範囲の硫酸ソーダの
溶液濃度を有する。酸洗工程を省略するか又は最
小にする目的を容易にする１つ又はそれ以上の追
加の電解的酸化スケールの状態調節及び脱スケー
ル工程を包含する方法も本発明の範囲内である。 スケールを除去するために状態調節するよう
に、電解液に浸漬している金属製品に低密度電流
を通電する。電流密度は0.1〜1.0A／in2（1.55〜
15.5A／ｄm2）、好ましくは0.2〜0.5A／in2（3.10〜
7.75A／ｄm2）の範囲とする。従つて、電流束
（current flux）は1.0〜25.0アンペア−秒／in2、
好ましくは2.5〜12.0アンペア−秒／in2の範囲で
ある。Cr−Ni及びCr−Ni−Mn合金は普通のク
ロム合金（straight−chromium alloy）よりも
僅かに高い電流密度と電流束を必要とするように
思われる。然しながら、電解方法では、浸漬時間
は脱される物体のサイズによると同様にスケール
の様式及び厚ささ並びに電解液の温度により変
る。 電解液の温度は通常120〜200゜Fの範囲であるけ
れども、本発明では150〜185゜F（65.6〜85℃）、さ
らには160〜180゜F（71.1〜82.2℃）の温度範囲が好
ましい。 製品を電解液より除いた後、水洗し、緩酸溶液
に浸漬してスケールを実質的に除去する。酸は硫
酸、硝酸、弗化水素酸及び硝酸と弗化水素との混
合物より成る群より選択される。通常には、硝酸
と弗化水素酸との混合物を使用するのが好まし
い。好ましくは、それらの酸及びその混合物は10
重量％以下、さらに好ましくは８重量％以下の溶
液濃度を有する。酸の温度は100〜160゜F（37.8〜
71.1℃）、好ましくは130〜150゜F（54.4〜65.6℃）
の範囲である。このような酸洗は、もし他の電解
脱スケール又は非−酸或は後続の脱スケール処理
が使用されないならば必要である。製品は酸洗後
水洗される。 このような脱スケールでは、塩電解液の酸性度
が脱スケール法の効率には臨界的であることが発
見された。PHは2.0〜3.5、さらに好ましくは2.0〜
3.0であるのが好ましい。このような低いPH値に
調節、保持することはスケールの状態調節方法
を、特に電解硫酸ソーダ法において改良すること
を発見した。電解液は、例えば硫酸のような或る
酸を、比較的少量でPH値を調節するために添加す
ることにより酸性化される。 本発明は種々の金属に適用できると考えられる
けれども、現在は合金鋼がその最も有用な実例と
なるように思われる。さらに、型式201、304、
316、409、413の如きステンレス鋼は特に本発明
の方法に適しているように思われる。 電解液のPHの臨界度は小サイズの試料よりスケ
ールを除く一連の調節せる実験室的実験で検討さ
れた。 普通の熱間成形及び冷間成形される圧延−焼鈍
した型式304ステンレス鋼ストリツプの試料を7.4
％酸素を含有する雰囲気を有するガス−焚き炉に
て焼鈍した。試料は夫々陽極として、20％の硫酸
ソーダ（Na2SO4）溶液で約170゜F（76.7℃）にお
いて10〜90秒間、0.25〜0.50A／in2（3.875〜
7.75A／ｄm2）の電流密度で処理した。試料の結
果を第１表に示すが、こゝでは硫酸ソーダのPHを
一連の試験では2.5に調節、保持し、又第二の一
連の試験では5.5のPHに調節、保持した。試料は
次いて各処理にて試験され、更に(1)水洗のみ；(2)
水洗と刷毛洗浄；又は(3)水洗と８％硝酸と１％弗
化水素酸溶液における140゜F（45.8℃）における60
秒間の酸洗の何れかによる後処理の後に達成され
るスケール除去の程度に対して目測がなされた。
【表】
低いPH値を有する硫酸塩電解液はスケールの状
態調節及びステンレス鋼からの焼鈍スケールの部
分的除去の両者においてより有効であることがデ
ータから明かである。各々の後処理の部類（水
洗、洗浄、又は酸洗の）に対し、PH2.5を有する
電解液は適用される普通の電流密度と処理時間当
りのスケール除去より大量のスケール除去を実際
は生ずる。データは又完全な脱スケールが酸洗に
よつて得られると、このような除去となるスケー
ルの状態調節はよる多くの酸硫酸塩溶液を使用す
るとき、より低い電流密度とより少ない時間で達
成されることを示している。 電解液溶液のPHを調節することに加えて、脱ス
ケール法もしスケール形成が熱処理又は焼鈍工程
中に酸化雰囲気で調節されるならば向上すること
が発見された。酸化雰囲気の酸素含有量は形成さ
れるスケールに影響を与えるので、もし雰囲気の
酸素含有量が調節され、又電解液のPHの調節され
るならば、酸洗工程を最小にする製造方法が提供
できるという点において酸化雰囲気の酸素含有量
は臨界的であることが意外にも発見された。 本発明は金属製品に形成される酸化スケールを
調節するために、熱処理中の酸化雰囲気の酸素含
有量を容量で５％を超えるものとすることを包含
する金属製品の製造方法に関する。雰囲気の酸素
含有量は容量で５％を超え11％以下の範囲とする
のが好ましい。製品に形成される酸化スケールは
容量で５％を超える酸化雰囲気において少くとも
一部に形成される酸化スケールと実質的に等しい
ものであることを意味する。 通常の熱間成形と冷間成形とを後続して行なう
種々の合金の圧延−焼鈍したステンレス鋼ストリ
ツプの試料を2.0〜10.8容量％の範囲の酸素含有
量を有するガス焚き炉にて焼鈍した。試料は夫々
170゜F（76.7℃）に保たれ、2.5のPHに調節、保持さ
れた20％硫酸ソーダ溶液の電解液において20〜44
秒間、0.25と0.5A／in2（3.875と7.75A／ｄm2）の
電流密度で陽極として処理された。スケールの状
態調節に次いで、試料は水洗し、140゜F（60℃）に
保持した８％硝酸と１％弗化水素酸の酸溶液に実
質的にスケールを除去するために浸漬し、次いで
水洗する。試験結果を第２表に示す。
態調節及びステンレス鋼からの焼鈍スケールの部
分的除去の両者においてより有効であることがデ
ータから明かである。各々の後処理の部類（水
洗、洗浄、又は酸洗の）に対し、PH2.5を有する
電解液は適用される普通の電流密度と処理時間当
りのスケール除去より大量のスケール除去を実際
は生ずる。データは又完全な脱スケールが酸洗に
よつて得られると、このような除去となるスケー
ルの状態調節はよる多くの酸硫酸塩溶液を使用す
るとき、より低い電流密度とより少ない時間で達
成されることを示している。 電解液溶液のPHを調節することに加えて、脱ス
ケール法もしスケール形成が熱処理又は焼鈍工程
中に酸化雰囲気で調節されるならば向上すること
が発見された。酸化雰囲気の酸素含有量は形成さ
れるスケールに影響を与えるので、もし雰囲気の
酸素含有量が調節され、又電解液のPHの調節され
るならば、酸洗工程を最小にする製造方法が提供
できるという点において酸化雰囲気の酸素含有量
は臨界的であることが意外にも発見された。 本発明は金属製品に形成される酸化スケールを
調節するために、熱処理中の酸化雰囲気の酸素含
有量を容量で５％を超えるものとすることを包含
する金属製品の製造方法に関する。雰囲気の酸素
含有量は容量で５％を超え11％以下の範囲とする
のが好ましい。製品に形成される酸化スケールは
容量で５％を超える酸化雰囲気において少くとも
一部に形成される酸化スケールと実質的に等しい
ものであることを意味する。 通常の熱間成形と冷間成形とを後続して行なう
種々の合金の圧延−焼鈍したステンレス鋼ストリ
ツプの試料を2.0〜10.8容量％の範囲の酸素含有
量を有するガス焚き炉にて焼鈍した。試料は夫々
170゜F（76.7℃）に保たれ、2.5のPHに調節、保持さ
れた20％硫酸ソーダ溶液の電解液において20〜44
秒間、0.25と0.5A／in2（3.875と7.75A／ｄm2）の
電流密度で陽極として処理された。スケールの状
態調節に次いで、試料は水洗し、140゜F（60℃）に
保持した８％硝酸と１％弗化水素酸の酸溶液に実
質的にスケールを除去するために浸漬し、次いで
水洗する。試験結果を第２表に示す。
【表】
加工されたストリツプ試料の全部は高圧水洗及
び加温空気乾燥後に試験したとき完全な脱スケー
ルを示した。第２表に示すように、スケールの実
質的除去をなすに要するスケールの状態調節要件
は変る。要件における変化の原因は焼鈍作業にお
いて使用する炉における酸化雰囲気の酸素含有量
によつて影響されると観察される金属表面におけ
る異なる酸化スケールの性質に依り変る。一般
に、５容量％以下の酸素を有する雰囲気で形成さ
れた酸化スケールは高い電流密度及び（又は）長
い陽極処理を完全なスケール除去が最終酸洗工程
で達成できる前に状態調節した電解液で必要とす
ることが発見された。５％酸素を超える高い酸素
含有量はこれらの要件を減じかつ低電流密度及び
（又は）短かい陽極処理時間を示すことがデータ
から明らかである。データはさらに電解液を低PH
値に、特に2.5の如き低いPH値を示すように保持
する必要があることを実証している。 本発明の目的によれば、焼鈍炉雰囲気の酸素含
有量及び電解液PHでの調節を実証することによつ
て、熱処理によつて生成するステンレス鋼ストリ
ツプにおける酸化スケールを混合酸洗、特に硝酸
と弗化水素酸混合物における酸洗に対する最低の
要求で、有効に除去することができることが発見
された。酸洗が使用されるとき、少くとも25％以
上で而も50％以上の酸消費における過度の減少が
本発明方法で可能であることを又示している。 本発明の数種の実例を述べたけれども、変更が
本発明の範囲を逸脱することなくなされることは
当業者には明らかである。
び加温空気乾燥後に試験したとき完全な脱スケー
ルを示した。第２表に示すように、スケールの実
質的除去をなすに要するスケールの状態調節要件
は変る。要件における変化の原因は焼鈍作業にお
いて使用する炉における酸化雰囲気の酸素含有量
によつて影響されると観察される金属表面におけ
る異なる酸化スケールの性質に依り変る。一般
に、５容量％以下の酸素を有する雰囲気で形成さ
れた酸化スケールは高い電流密度及び（又は）長
い陽極処理を完全なスケール除去が最終酸洗工程
で達成できる前に状態調節した電解液で必要とす
ることが発見された。５％酸素を超える高い酸素
含有量はこれらの要件を減じかつ低電流密度及び
（又は）短かい陽極処理時間を示すことがデータ
から明らかである。データはさらに電解液を低PH
値に、特に2.5の如き低いPH値を示すように保持
する必要があることを実証している。 本発明の目的によれば、焼鈍炉雰囲気の酸素含
有量及び電解液PHでの調節を実証することによつ
て、熱処理によつて生成するステンレス鋼ストリ
ツプにおける酸化スケールを混合酸洗、特に硝酸
と弗化水素酸混合物における酸洗に対する最低の
要求で、有効に除去することができることが発見
された。酸洗が使用されるとき、少くとも25％以
上で而も50％以上の酸消費における過度の減少が
本発明方法で可能であることを又示している。 本発明の数種の実例を述べたけれども、変更が
本発明の範囲を逸脱することなくなされることは
当業者には明らかである。
第１図は本発明方法の代表的工程のフローチヤ
ートである。
ートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属製品の表面より酸化スケールを除去する
方法において アルカリ金属又はアンモニウムの塩化物、硫酸
塩及び及び硝酸塩より成る群よりの少くとも１つ
の中性塩の水溶液の電解液に前記製品を浸漬し、
前記電解液のPHを2.0〜3.5に調節、保持するとと
もに65.6〜85℃（150〜185゜F）の温度に保持し、
又該製品は容量で５％を超える酸素の酸化雰囲気
において少くとも一部に形成される酸化スケール
と等しい酸化スケールを有し； 前記スケールを除去することができる状態とな
るように前記電解液において前記製品に1.55〜
15.5A／ｄm2（0.1〜1.0A／in2）の低密度電流を
通電し；かつ 前記電解液より製品を除去する ことより成る上記方法。 ２ 製品の除去後、さらに硫酸、硝酸、弗化水素
酸及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群よ
り選ばれる酸の緩酸溶液に製品を浸漬してスケー
ルを実質的に除去する特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ３ 脱スケールせる製品を水洗する後続工程を包
含する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 酸化雰囲気の酸素含有量は容量で５％を超え
11％までの範囲である特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ５ 電解密度は3.10〜7.75A／ｄm2（0.2〜0.5A／
in2）である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 前記酸化スケールが熱処理により形成された
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ ステンレス鋼製品の表面より酸化スケールを
除去する方法において、 容量で５％を超える酸素の酸化雰囲気において
少くとも一部に形成される酸化スケールと等しい
酸化スケールを有するステンレス鋼製品を、15〜
25重量％の硫酸ソーダの水溶液の電解液に浸漬
し； 前記電解液を2.0〜3.5のPHに調節、保持すると
ともに65.6〜85℃（150〜185゜F）の温度に保持
し； 前記スケールを除去することができる状態とな
るように前記電解液において前記鋼製品に1.55〜
15.5A／ｄm2（0.1〜1.0A／in2）の低密度電流を
通電し； 前記電解液より製品を除去し；かつ 実質的にスケールを除去するために、硝酸、弗
化水素酸及びその混合物より成る群より選ばれる
酸の10％以下の濃度の酸溶液にステンレス鋼製品
を浸漬する ことより成る特許請求の範囲第１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/444,128 US4415415A (en) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | Method of controlling oxide scale formation and descaling thereof from metal articles |
| US444128 | 1982-11-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996300A JPS5996300A (ja) | 1984-06-02 |
| JPH0314920B2 true JPH0314920B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=23763620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187676A Granted JPS5996300A (ja) | 1982-11-24 | 1983-10-06 | 酸化スケ−ル形成の調節法並びに金属製品よりの脱スケ−ル法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4415415A (ja) |
| EP (1) | EP0113500B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5996300A (ja) |
| KR (1) | KR890001379B1 (ja) |
| AT (1) | AT381121B (ja) |
| BR (1) | BR8306015A (ja) |
| CA (1) | CA1217451A (ja) |
| DE (1) | DE3381642D1 (ja) |
| ES (2) | ES8604660A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT387406B (de) * | 1987-05-07 | 1989-01-25 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zum elektrolytischen beizen von chromhaeltigem edelstahl |
| AT395601B (de) * | 1990-07-27 | 1993-02-25 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zum beizen von edelstahl |
| US5175026A (en) * | 1991-07-16 | 1992-12-29 | Wheeling-Nisshin, Inc. | Method for hot-dip coating chromium-bearing steel |
| AT402737B (de) * | 1992-04-29 | 1997-08-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren zum diskontinuierlichen beizen von metallischen platten, insbesondere aus edelstahl |
| CN1055510C (zh) * | 1993-06-25 | 2000-08-16 | 川崎制铁株式会社 | 高张力钢板的热浸镀锌方法 |
| US5490908A (en) | 1994-07-11 | 1996-02-13 | Allegheny Ludlum Corporation | Annealing and descaling method for stainless steel |
| US5830291C1 (en) * | 1996-04-19 | 2001-05-22 | J & L Specialty Steel Inc | Method for producing bright stainless steel |
| DE19618899A1 (de) * | 1996-05-10 | 1997-11-13 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Entfernen von mit Seifen behafteten Konversionsschichten von metallischen Werkstücken |
| AT406486B (de) * | 1998-12-22 | 2000-05-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren zum beizen von edelstahl |
| KR100476577B1 (ko) * | 1999-01-26 | 2005-03-18 | 닛폰 스틸 가부시키가이샤 | 금속재료의 스케일제거, 억제방법 및 장치 |
| EP1386012B1 (fr) * | 2001-04-26 | 2005-03-16 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des | Procede pour ameliorer la qualite metallurgique de produits traites dans un four |
| KR101304602B1 (ko) * | 2011-12-21 | 2013-09-05 | 주식회사 포스코 | 스케일의 박리성을 향상시키는 방법 |
| DE102014111779A1 (de) * | 2014-08-18 | 2016-02-18 | Iva Industrieöfen Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Retorte für einen Nitrierofen sowie Retorte |
| CN117512306A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种高效254SMo冷轧卷板退火酸洗方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3260619A (en) * | 1965-02-04 | 1966-07-12 | Kolene Corp | Methods and compositions for cleaning metal |
| US4026777A (en) * | 1976-04-01 | 1977-05-31 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Metallic descaling system |
| US4066521A (en) * | 1977-02-09 | 1978-01-03 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Metallic descaling system |
| US4012299A (en) * | 1976-04-01 | 1977-03-15 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Metallic descaling system |
| DE2808399A1 (de) * | 1978-02-27 | 1979-09-06 | Uss Eng & Consult | Verfahren zur oberflaechenkonditionierung von rostfreiem stahl |
| DE3008314C2 (de) * | 1980-03-04 | 1982-09-16 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Verfahren zur Aktivierung von Titanoberflächen |
| US4363709A (en) * | 1981-02-27 | 1982-12-14 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | High current density, acid-free electrolytic descaling process |
| JPS6047918B2 (ja) * | 1981-03-29 | 1985-10-24 | 住友金属工業株式会社 | 鋼線材の電解脱スケ−ルにおける酸性電解法 |
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1982
- 1982-11-24 US US06/444,128 patent/US4415415A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-09-30 AT AT0347983A patent/AT381121B/de not_active IP Right Cessation
- 1983-10-05 ES ES526242A patent/ES8604660A1/es not_active Expired
- 1983-10-06 EP EP83306051A patent/EP0113500B1/en not_active Expired
- 1983-10-06 DE DE8383306051T patent/DE3381642D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1983-10-06 JP JP58187676A patent/JPS5996300A/ja active Granted
- 1983-10-18 KR KR1019830004926A patent/KR890001379B1/ko not_active Expired
- 1983-10-21 CA CA000439442A patent/CA1217451A/en not_active Expired
- 1983-10-31 BR BR8306015A patent/BR8306015A/pt not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-05-16 ES ES543218A patent/ES8608064A1/es not_active Expired
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0113500B1 (en) | 1990-06-13 |
| DE3381642D1 (de) | 1990-07-19 |
| EP0113500A3 (en) | 1987-01-07 |
| EP0113500A2 (en) | 1984-07-18 |
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| ES543218A0 (es) | 1986-06-01 |
| AT381121B (de) | 1986-08-25 |
| BR8306015A (pt) | 1984-07-10 |
| CA1217451A (en) | 1987-02-03 |
| ES8604660A1 (es) | 1986-02-01 |
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