2205双相不锈钢固溶处理对其酸洗工艺的影响

   至德钢业取本公司生产的2205双相不锈钢中厚板，连铸坯厚度220ｍｍ，热轧中厚板厚度14ｍｍ，热轧终轧温度950℃。热轧钢板在连续生产的工业炉进行固溶处理，固溶处理时间2.2min/ｍｍ，固溶处理温度1090℃，固溶处理前后在同一钢板对应位置取试样，线切割成20ｍｍ×20ｍｍ尺寸小样，沿平行于轧制方向镶嵌纵截面，依次经粗、细砂纸研磨后抛光，去除表面氧化铁皮及线切割加工痕迹，乙醇清洗吹干。使用蔡司扫描电镜观察试样截面氧化铁皮厚度、形貌，并用日本电子探针进行氧化铁皮能谱分析，使用德国射线衍射仪检测氧化铁皮的物相组成。

   蔡司扫描电镜观察2205双相不锈钢热轧钢板试样，结果如图所示。从图中可以看出，热轧态2205双相不锈钢中厚板氧化铁皮厚度不均匀，部分区域氧化铁皮结构疏松，表层氧化铁皮有脱落、分离现象，厚度在10μｍ以下；部分区域氧化铁皮较为致密，未出现脱落现象，厚度在12μｍ左右。钢带表面局部氧化层有增厚和氧化铁皮嵌入基体的现象，局部区域的氧化铁皮厚度可到达15μｍ以上。氧化物界面形状凸凹不平，易形成氧化铁皮压入、氧化铁皮增厚等缺陷，这种现象也正好解释了双相不锈钢2205表面氧化铁皮钉扎牢固、难以酸洗的一个原因。

    2205双相不锈钢热轧钢板在日本电子探针进行线扫描和截面氧化铁皮能谱分析，从图可以看出热轧钢板表面主要为铁的氧化物，氧化物中含有大量铬、镍等元素。采用Ｘ射线衍射仪对钢板表面样品进行物相分析，钢板表面氧化物中Fe2O3和Cr2O3的质量分数约为65％，NiFe2O4的质量分数约为20％～25％，Cr23C6的质量分数约为7％～9％，分析结果见图。至德钢业对310S不锈钢恒温氧化性能进行了研究，认为恒温氧化条件下试样表面生成了致密的FeCr2O4、NiCr2O4尖晶石结构等保护性氧化膜，这种尖晶石结构在酸洗过程中很难被去除。根据图可以看出2205双相不锈钢热轧钢板氧化铁皮中主要物相为Fe2O3、Cr2O3以及尖晶石结构的FeO.Cr2O3、NiFeO.Fe2O3。至德钢业研究人员人为2205热轧态氧化铁皮中含有Fe2SiO4、Fe2SiO4熔点低（1170℃），熔融后很容易会以楔形侵入氧化层与钢基体中，将氧化层钉扎住在基体表面，提高了氧化铁皮自身的黏附性。由于尖晶石结构的FeO.Cr2O3、NiFeO.Fe2O3是很难溶于酸的氧化物，酸洗后在钢带表面上仍残留一层薄的氧化膜，导致不锈钢表面酸洗不良。