1、背景

隨著我國“科技中長期發(fā)展綱要”的實施，對廢酸排放的懲治力度空前加大，對鋼鐵材料后續(xù)加工的能耗要求進一步提高。近段時間全國多地因工業(yè)排放問題地方政府對多家鋼鐵、化工等工業(yè)企業(yè)采取限產(chǎn)和停產(chǎn)手段，對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成一定的影響。

落后老式酸洗線

傳統(tǒng)的鋼材加工使用，是先對鋼板表面進行除氧化鐵皮處理，即除鱗，而隨著國家對環(huán)境的要求越來越嚴格，除鱗的方式也不斷地發(fā)展，從硫酸酸洗、鹽酸酸洗、噴丸處理、高速噴射含水砂漿法等，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但主流的除鱗方式依然是鹽酸酸洗，其它的除鱗方式還未大規(guī)模投入實際應用，而酸洗除鱗方式所產(chǎn)生的廢酸卻嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境。

現(xiàn)代化酸洗生產(chǎn)線

所以，從源頭上控制表面氧化鐵皮的厚度及結(jié)構(gòu)，使表面的氧化鐵皮容易去除甚至無需去除的新技術(shù)——黑皮鋼生產(chǎn)技術(shù)孕育而生，這項技術(shù)在2000年左右在國外開始得到應用，隨后我國對此開展研究，目前取得了很好的應用效果。

2、主要技術(shù)原理

熱軋鋼材表面氧化鐵皮一般由三層鐵的氧化物組成，最外層是較致密的Fe2O3，呈紅色；中間層是致密而無裂紋的Fe3O4，呈黑色；最內(nèi)層靠近基體的部分是疏松多孔、易被破壞的FeO，呈藍灰色。在酸洗過程中，F(xiàn)eO最容易被分解，F(xiàn)e3O4次之，F(xiàn)e2O3最難。因此，控制熱軋鋼材的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，是減少酸洗用酸量、提高酸洗效率的重要途徑。

在21世紀初，日本、歐美等發(fā)達國家已開發(fā)出可帶氧化鐵皮進行深加工的“黑皮鋼”。這種鋼表面的氧化鐵皮主要由含量不小于75%的-Fe＋Fe3O4組成，具有較高的塑性、較薄的厚度、與基體緊密的結(jié)合力、良好黏附性，在深加工過程中不會因冷沖壓、冷成型而發(fā)生脫皮和破裂的特性，而且這種熱軋板在深加工過程中氧化鐵皮可隨基體發(fā)生變形。

與普通熱軋產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)相比，黑皮鋼具有特殊的成分設(shè)計、高溫快軋、軋后快速冷卻和控制卷取溫度等關(guān)鍵工藝，從而實現(xiàn)熱軋帶鋼表面氧化鐵皮微觀結(jié)構(gòu)控制。

3、市場應用

現(xiàn)在國內(nèi)大型鋼企如寶鋼、武鋼、鞍鋼、太鋼、邯鋼等已經(jīng)大批量生產(chǎn)高強度黑皮鋼并在汽車、機械等行業(yè)取得廣泛的應用。

沖壓成型后的汽車大梁

黑皮鋼的市場應用大力促進了鋼鐵產(chǎn)品下游用戶由高污染向清潔生產(chǎn)和綠色制造的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)的高效環(huán)保生產(chǎn)，為保護自然資源和生態(tài)環(huán)境起到了示范性作用，同時由于免除了酸洗工序，也極大地降低了生產(chǎn)成本。相信隨著該項技術(shù)的發(fā)展，該產(chǎn)品將會得到更為廣闊的應用空間。