MXPA01002518A - Proceso para el tratamiento desoxidante, electolitico, utilizando soluciones sin acido nitrico. - Google Patents

Abstract

Se describe un proceso para el decapado o desoxidacion electrolitica de acero inoxidable de la serie ferritico, martensitico, austenitico y duplex, asi como a los aceros superausteniticos y superferriticos, superaleaciones a base de Ni o Ni/Cr, y titanio y sus aleaciones, que se realiza utilizando una solucion decapante electrolitica que contiene: H2SO4 en una concentracion desde 20 hasta 140 g/1 y iones de Fe3+ en una concentracion desde 15 hasta 80 g/1, los iones Fe3+ siendo en una cantidad correspondiente a una relacion Fe2+/Fe3+ <1, y preferentemente <3.

Description

PROCESO PARA EL TRATAMIENTO DESOXIDANTE, ELECTROLÍTICO, UTILIZANDO SOLUCIONES SIN ÁCIDO NÍTRICO ALCANCE DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un proceso para el decapado y terminado superficial de productos laminados en frió o piezas estiradas planas o largas elaboradas de acero inoxidable de los tipos austenitico, ferritico y martensitico, aceros dúplex, aceros superausteniticos y superferriticos, aleaciones especiales de niquel o niquel-cromo. El proceso, que ha sido ideado en particular para productos continuos, consiste en algunos pasos operantes, cuando menos uno de los cuales consiste en una etapa de tratamiento electrolítico, en lineas de procesamiento en las cuales el material que ha de ser decapado puede o no ser sometido a un tratamiento previo en un baño de sal f ndida . Específicamente, la presente invención sustituye el baño electrolítico en ácido nítrico y es seguido por un tratamiento de pasivación y/o decapado final, de acuerdo con el tipo de material que es sometido a tratamiento.

ESTADO DE LA TÉCNICA Para el decapado de aceros inoxidables que se laminan en frió y son sometidos a tratamiento térmico de templado, se conocen numerosos procesos de decapado electrolítico, entre los cuales se mencionan los siguientes para proporcionar ejemplos: La Patente DE-A-19624436 describe un proceso para el decapado electrolítico solo utilizando HCl como agente ácido, junto con cloruro férrico, en una concentración desde 30 hasta 120 g/1. La tira de acero que va a ser decapada se fabrica para pasar entre pares de electrodos dispuestos en ambas caras de la tira, los electrodos de cada par teniendo la misma polaridad. Los arreglos de los electrodos están descritos en la secuencia cátodo-ánodo-cátodo-cátodo-ánodo-cátodo, siendo la unidad elemental asi representada por la secuencia ternaria cátodo-ánodo-cátodo. La densidad de corriente es en esta región de 3 a 40 A/dm2. La temperatura del tratamiento es entre 50°C y 95°C. La Patente DE-C-3937438 describe un proceso para decapado utilizando una solución que contiene desde 5 hasta 50 g/1 de HF y hasta 150 g/1 de Fe3+. La reoxidación de Fe2+ a Fe3+ se obtiene de manera electrolítica haciendo que el material que va ser decapado funcione como ánodo en la solución para decapado contra los electrodos contrarios catódicos o utilizando el propio tanque para decapado como un cátodo. La densidad de corriente anódica es entre 0.1 y 1 A/dm2. EP-A-838 542 describe _ un proceso en el cual la tira de acero pasa verticalmente entre pares de electrodos contrarios. Se utiliza un electrolito neutro consistente en sulfato de sodio en una concentración de 100 a 350 g/1 y con una densidad de corriente en la tira de entre 20 y 250 A/dm2. WO 98/26111 describe un proceso para el decapado de aceros y aleaciones de titanio con el uso de H2S0 y soluciones a base de HF conteniendo Fe3+ o Ti4+ como agentes oxidantes que se forman durante el proceso por medio de oxidación electrolítica de los cationes reducidos correspondientes. EP-A-763 609 describe el decapado electrolítico de acero inoxidable utilizando celdas en serie conteniendo alternativamente ánodos y cátodos como contra electrodos. La solución electrolítica es a base de H2S04. JP 95-130582 utiliza una solución electrolítica a base de H2S04 (de 20 a 400 g/1) conteniendo nitratos y/o sulfatos para el decapado de acero inoxidable. Los procesos conocidos se basan prácticamente en una de las siguientes tecnologias o combinaciones de estas: a) un tratamiento inicial para acondicionar la costra o capa de óxido en sales fundidas (descostrado) , un tratamiento posterior de decapado electrolítico realizado en soluciones a base de ácido nítrico, y finalmente, un tratamiento químico en soluciones de ácido nítrico o mezclas de ácido nítrico y ácido fluorhídrico, de acuerdo con el tipo de material que va a ser tratado; b) un tratamiento electrolítico inicial en sulfatos, seguido por un tratamiento químico en ácido nítrico o en mezclas ácido nitrico/ácido fluorhídrico; c) un tratamiento electrolítico inicial en solución de sulfatos neutros, un segundo tratamiento electrolítico en soluciones de ácido nítrico y un tratamiento químico final en soluciones de mezclas ácido nitrico/ácido fluorhídrico . El diagrama de la Figura 1 es una representación esquemática de una unidad electrolítica para el tratamiento de tiras de acero inoxidable continuas, conveniente para realizar el proceso de acuerdo con la presente invención. El sistema consiste en una secuencia de diferentes unidades electrolíticas en las cuales los contra electrodos teniendo una función catódica están alternados con contra electrodos que tienen una función anódica y están ordenados a lo largo de la trayectoria de la tira. Cuando ésta pasa a través de las diferentes unidades electrolíticas, la tira de acero asumirá por inducción cada vez una polaridad opuesta a la de los electrodos contrarios que se encuentra a lo largo de su trayectoria. En la Figura 1, el nivel de la solución está indicado por "L", los rodillos de soporte por R, y el rodillo de inmersión por R' . Como el material paradlos contra electrodos anódicos arreglados en el baño, se utilizará hierro fundido o plomo o algún otro material resistente al ataque anódico. Para los contra electrodos catódicos generalmente se utiliza acero inoxidable. La densidad de corriente en la tira de acero inoxidable en la etapa de polarización anódica puede variar dentro de un amplio intervalo; solo para dar alguna indicación, puede ser en el intervalo de 2 hasta 40 A/dm2, y en particular desde 3 hasta 30 A/dm2. La densidad de corriente en la tira de acero inoxidable en la etapa de polarización catódica variará de acuerdo con la relación entre las superficies catódica y la anódica de la tira, la cual generalmente es entre 1:2 y 1:6. La densidad de corriente catódica en consecuencia será mayor que la densidad de corriente anódica (es decir, de 2 a 6 veces mayor) . El tratamiento electrolítico (en ácido nítrico o sulfatos neutros) en las tecnologias ya descritas constituye la etapa fundamental del proceso de decapado que permite obtener un material con las características superficiales deseadas.

PROPÓSITO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con las tecnologias ya descritas, en presencia de tratamientos electrolíticos con soluciones de ácido nítrico —la tecnología a) o la tecnología c)— se obtiene un acabado óptimo del producto, pero surgen los problemas ambientales bien conocidos ligados con la emisión de humos tóxicos de N0X y a la presencia de altas concentraciones de iones de nitrato en los licores residuales. Con respecto al decapado de los materiales mencionados en la presente realizado exclusivamente utilizando métodos químicos (como en el tratamiento de los aceros ferritico, martensitico y austenitico seguido por laminado en caliente) , estos problemas ya han sido solucionados adoptando procesos sin ácido nítrico, como los que están indicados en las Patentes EP 505 606 y EP 582 121. La sustitución de ácido nítrico en las aplicaciones de los procesos electrolíticos comunes de los procesos a) y e), en cambio, no ha sido solucionada.

De acuerdo con la presente invención, los tratamientos electrolíticos descritos utilizando ácido nítrico u otros ácidos minerales posibles son sustituidos por tratamientos utilizando soluciones a base de ácido sulfúrico y iones férricos, y un tratamiento final subsiguiente de pasivación y/o decapado se realiza o de otro modo, de acuerdo con el tipo de material que ha de ser tratado. El uso de soluciones que contienen ácido sulfúrico y iones férricos como baño electrolítico permite obtener los siguientes resultados: 1. La eliminación de ácido nítrico y por tanto la solución de los problemas ambientales relacionados con éste; 2. Mejores características de acabado superficial en comparación con las obtenidas utilizando tratamientos en soluciones electrolíticas de ácido nítrico; 3. Velocidad de decapado igual a o mayor que los tratamientos electrolíticos utilizando soluciones de ácido nítrico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, un proceso electrolítico para el decapado se logra para los materiales ya descritos en lo anterior el cual se realiza en ausencia de ácido nítrico, con una solución conteniendo ácido sulfúrico y iones férricos (Fe3+) , y que es capaz de reemplazar por completo, en términos de la capacidad de decapado, la capacidad de pasivación y la apariencia cualitativa final de los procesos electrolíticos que adoptan el ácido nítrico. La solución electrolítica utilizada contiene ácido sulfúrico (H2S04) en concentraciones desde 20 hasta 140 g/1 (de preferencia desde 40 hasta 100 g/1) , y iones férricos (Fe3+) en concentraciones desde 15 hasta 80 g/1, de preferencia desde 20 hasta 50 g/1. La cantidad de ácido sulfúrico se debe entender como el ácido libre, lo cual resulta, por ejemplo, de una titulación ácido-base o de un análisis conductométrico de una solución diluida de acuerdo con una curva de calibración, y tiene que mantenerse durante el proceso por adiciones sucesivas de H2S04 mientras se utiliza el ácido del baño mediante la formación de sulfatos metálicos (férricos y ferrosos, de Ni bivalente, de Cr trivalente y de otros metales) . El proceso electrolítico se efectúa de acuerdo con las fases operantes y utilizando una planta de acuerdo con la técnica conocida, como se describe en la sección "Estado de la técnica". En cuanto a las condiciones operantes se refiere, se observa un aspecto característico en particular en el hecho de que el producto que ha de ser decapado, que es de un tipo continuo (por ejemplo, una tira) , se hace funcionar sucesivamente como el cátodo y el ánodo de manera alterna (con un minimo de dos alternancias) , de acuerdo con la polaridad de los contra electrodos determinada por el voltaje eléctrico aplicado. En la fase final, el producto se prepara para funcionar de preferencia como un ánodo para obtener una pasivación adecuada de la superficie tratada. En su paso a través del tanque de decapado, el producto sufre un tratamiento anódico durante un tiempo total que es en el intervalo desde 5 a 15 segundos. En el caso de decapado electrolítico en soluciones que contienen ácido nítrico, de acuerdo con la técnica conocida, el ataque durante la polarización anódica toma lugar en la región transpasiva, a un potencial mayor que el desarrollo de oxigeno (« 1200 mV con referencia al electrodo de hidrógeno estándar —véase la Figura 2, potenciales A, en comparación con la curva potenciodinámica de la Figura 5— y la superficie de ataque prueba ser muy homogénea. Fuera del campo eléctrico, la superficie del acero siempre permanece pasiva (véase la Figura 2, potenciales LC1 y LC2, o potenciales "de corrosión libre") . En las Figuras 2, 3 y 4, la letra A designa los potenciales bajo el efecto de polarización anódica y C designa el potencial bajo el efecto de polarización catódica, mientras que LC1 y LC2 representan los potenciales fuera del campo eléctrico después de polarización anódica y catódica respectivamente.

El proceso que se representa en la Figura 2 fue registrado en una solución de ácido nítrico al 10% en peso, el proceso representado en la Figura 3 fue registrado en una solución de ácido sulfúrico al 10% en peso, y el proceso representado en la Figura 4 fue registrado en una solución de ácido sulfúrico al 10% en peso, más 2% en peso de Fe3+. La sustitución de ácido nítrico con ácido sulfúrico solo no permite obtener los mismos estándares de calidad superficial (lustre, capacidad de pasivación) . De hecho, bajo polarización anódica en soluciones de ácido sulfúrico, el potencial permanece durante un gran tiempo en la región de la disolución transpasiva marcada (véase la Figura 3, potenciales A) en comparación con la curva potenciodinámica respectiva de la Figura 5. Esto determina las velocidades de disolución que generalmente son mayores. Además, el ácido sulfúrico fuera del campo eléctrico (es decir, fuera del área frente a los electrodos) es agresivo: los potenciales de la corrosión libre después de polarización catódica LC2 (véase la Figura 2) se encuentran, de hecho, en la región de disolución anódica, según surge de una comparación entre los valores de LC2 y la curva potenciondinámica para el ácido sulfúrico (Figura 5) . No obstante, en estas condiciones el ataque puede ser no homogéneo _y dar origen a asperezas y opacidad en la superficie._ Por el contrario, el ácido nítrico es pasivante (los potenciales LC1 y LC2 de la Figura 2 se encuentran en las regiones pasivas, si se compara con la curva potenciodinámica para ácido nítrico mostradas en la Figura 5) . Como resultado, el tratamiento utilizando solo ácido sulfúrico determina valores generales excesivos de pérdida de peso, y en consecuencia, una superficie final que es áspera y tiene una apariencia opaca. Además, es posible encontrar depósitos de sulfato (este último fenómeno es particularmente evidente cuando se tratan aceros inoxidables del tipo ferritico) . La presencia combinada de ácido sulfúrico y iones férricos como oxidantes, de acuerdo con la presente invención, determina un estado de pasividad de la superficie de la tira que esta fuera del campo eléctrico (véase los potenciales LC1 y LC2 en la Figura 4 en comparación con la curva correspondiente en la Figura 5) , mientras que el ataque anódico toma lugar en una región transpasiva como en el caso de ácido nítrico (véase las Figuras 2, 4 y 5) . Finalmente, el decapado en soluciones de ácido sulfúrico/iones férricos da origen a las condiciones químico físicas y electroquímicas comparables con el decapado electrolítico en ácido nítrico, con resultados finales que son al menos equivalentes. El uso de soluciones de acuerdo con la presente invención permite obtener cinéticas de decapado comparables con o superiores a las obtenidas utilizando ácido nítrico, por las siguientes razones: a) Durante el ataque anódico, la cinética de disolución en ácido sulfúrico y ion trivalente es mayor que en ácido nítrico (Figura 5) ; b) Durante la fase catódica, el desarrollo de hidrógeno de acuerdo con la reacción: 2 H+ + 2e- -» H2 es mayor en ácido sulfúrico más ion trivalente que en ácido nítrico tomando en cuenta la despolarización debida a la reducción de los nitratos. El desarrollo de hidrógeno contribuye a separar la costra por acción mecánica y, por tanto, también a preparar las. superficies para un ataque anódico más uniforme. Durante el proceso de decapado en soluciones de H2S04/Fe3+, hay un aumento en la concentración de Fe2+.

Este aumento en la concentración de Fe 2+ debe controlarse por medio de una re-oxidación al menos parcial de Fe 2+ Fe para mantener la concentración de Fe 3+ entre 15 y 70 g/1 (de preferencia entre 15 y 50 g/1) y mantener la proporción Fe3+/Fe2+ en valores mayores que 1, de preferencia > 3, asi como mantener una concentración de Fe,2+ de preferencia no mayor que 10 g/1. La oxidación Fe 2+ -> Fe ,3+ puede realizarse químicamente utilizando peróxido de hidrógeno (de preferencia) o utilizando perácidos o sus sales. De otro modo, la oxidación puede ocurrir en una celda electrolítica especial, como puede ser la que se reclama en la patente WO 97/43463. Por último, el proceso de oxidación puede tomar lugar utilizando aire u oxigeno en sistemas catalíticos, como se reclama en la patente DE 19755350.8. En el caso de oxidación química utilizando peróxido de hidrógeno, la alimentación puede llevarse a cabo en forma continua o discontinua directamente hacia el tanque o, de preferencia, en una tuberia de recirculación fuera del tanque para aumentar al máximo el rendimiento de la reacción. El rendimiento de la reacción de oxidación puede mejorar utilizando estabilizadores que sean específicos para el peróxido de hidrógeno, como puede ser fenacetina, alcoholes alifáticos secundarios o terciarios, glicoles, glicol éteres, surfactantes no iónicos etoxilados o etopropoxilados bloqueados en el hidrógeno terminal . La solución electrolítica puede operar en ambas condiciones, estáticas y con agitación, utilizando, por ejemplo una bomba circulante o soplando en aire. El mezclado puede producir la ventaja de eliminar de la interfaz el gas que se forma en el lado inferior de la tira de acero. La solución electrolítica de acuerdo* con la presente invención se mantiene a una temperatura de entre 15°C y 60°C, y de preferencia entre 15°C y 40°C. En particular manteniendo la solución a una temperatura de entre 15°C y 40°C por medio de un intercambiador de calor hace posible obtener una superficie final que es particularmente brillosa con una reflectividad superior a la que se obtiene utilizando los procesos electrolíticos en ácido nítrico. Para la aplicación de la invención, las plantas de decapado electrolítico utilizadas y las densidades de corriente aplicadas no difieren de las normalmente adoptadas para soluciones de ácido nítrico (véase el estado actual de la técnica) . En cuanto a las densidades de corriente se refiere, no obstante, el aumento resultante en la velocidad de disolución, aplicando la invención presente, hace posible utilizar valores incluso menores: se obtienen buenos resultados también con densidades de corriente sobre la tira en las regiones de polarización anódica de 3 A/dm2. En el contexto del proceso de decapado global, el proceso electrolítico de acuerdo con la presente invención puede combinarse ventajosamente con tratamientos previos que forman parte de la técnica conocida (por ejemplo, tratamiento en sales fundidas, como la conocida en el comercio como KOLENE, a 450-500°C) . Con respecto a los tratamientos que siguen al decapado electrolítico, de acuerdo con la presente invención, se describen y reclaman los siguientes: — solución de H2S04 (desde 10 hasta 90 g/1) y estabilizado sin H202 (desde 3 a 20 g/1) para aceros inoxidables de tipo ferritico; - solución de H2S04 (desde 50 a 200 g/1), HF (desde 10 hasta 40 g/1) y iones de Fe3+ y Fe2+ con una proporción Fe3+/Fe2+ > 1.5, para aceros austeniticos y superaleaciones . Las concentraciones de H2S04 y HF antes indicadas se refieren a los ácidos libres y no al total de los aniones S02+ y F". Además, la acidez libre total (como la suma de H2S0 y HF) debe estar en el intervalo desde 1:5 hasta 6.0 equivalentes/1. Para aumentar la cinética del decapado en el baño electrolítico H2S0/Fe3+ de la presente invención es útil adicionar iones de cloruros, especialmente en el caso de tratamiento de aceros inoxidables ferriticos, en una concentración desde 1 hasta 20 g/1, mientras que, en el caso de aceros austeniticos o inoxidables super o superaleaciones, se prefiere adicionar iones fluoruro en una concentración desde 1 hasta 20 g/1. Como una descripción general de las posibilidades de decapado de acuerdo con el proceso de la presente invención, es posible adoptar los siguientes ciclos operantes, dependiendo del tipo de acero que va a ser tratado: A) Aceros ferríticos laminados en frío A.l Tratamiento de "desincrustación" en baño de sal fundida (por ejemplo el producto comercial "Kolene") a 450°C-500°C; A.2 Decapado electrolítico de acuerdo con la invención; A.3 Lavado con agua; A.4 Pasivación final de acuerdo con la invención en una solución de H2S04 (10-90 g/1) conteniendo H202 estabilizado (3-20 g/1) a temperatura ambiente; A.5. Lavado con agua.

B) Aceros austeniticos laminados en frío B.l Tratamiento para desincrustación como en A.l; B.2 Decapado electrolítico de acuerdo con la invención; B-3 Lavado con agua; B.4 Decapado químico para acabado superficial y pasivación de acuerdo con la invención con una solución que contenga: H2S04 (50-200 g/1), HF (10-40 g/1), más iones Fe3+ y Fe2+ en una proporción Fe3+/Fe2+ > 1.5, a una temperatura entre 40 y 65°C; B.5 Lavado con agua.

C) Aceros ferriticos laminados en frío C.l Desincrustación y decapado en un baño electrolítico de acuerdo con la invención, posiblemente conteniendo iones cloruro (HCl) en una concentración desde 0 hasta 20 g/l; C.2 Lavado con agua; C.3 Decapado químico para acabado superficial pasivación como en A.4; C.4 Lavado con agua.

DI Aceros austeníticos laminados en frío D.l Desincrustación y decapado en baño electrolítico de acuerdo con la invención, posiblemente con un contenido de iones fluoruro (HF) en una concentración desde 1 hasta 20 g/1; " D.2 Lavado con agua; D.3 Decapado químico para acabado superficial y pasivación como se describe en B.4 (temperatura 60°C) ; D.4 Lavado con agua.

EJEMPLO Para proporcionar un ejemplo, un proceso de decapado electrolítico de acuerdo _ con la invención ahora será descrito para el tratamiento de una tira continua de hoja de acero inoxidable laminada en frío de un tipo ferrítico (serie 400) teniendo un ancho de 1200 mm, anteriormente tratada con sales fundidas de acuerdo con el paso A.l. El aparato electrolítico adoptado esta representado en forma de esquema en la Figura 1 con respecto a los elementos estructurales esenciales y consiste en un tanque rectangular en el cual la~ longitud de la trayectoria útil de la tira en contacto con la solución es de 17.5 metros. La Figura 1 ilustra solo la primera unidad electrolítica básica (módulo) alimentada con corriente eléctrica y con una intensidad de 3700 A. Esto es seguido por una segunda unidad similar alimentada con una corriente de 210 A. En el diagrama de la Figura 1, la primera región electrolítica E.l esta representada, donde el contra electrodo catódico consiste en una placa rectangular colocada por debajo de la tira, teniendo el lado paralelo a la trayectoria de la tira 1200 mm de longitud y el lado transversal (ancho) 1760 mm de largo. Una placa idéntica, también con una función de contra electrodo catódico, se coloca por encima de la tira. En la segunda región electrolítica E.2, el contra electrodo funciona como un ánodo después de la aplicación de un voltaje mayor que el del contra electrodo E.l: la tira de acero, en la parte frente al contra electrodo anódico E.2, asi tomará la función de cátodo. El contra electrodo anódico E.2 consiste en dos placas rectangulares, una establecida por encima y la otra establecida por debajo de la tira, cada una teniendo el lado transversal a la dirección de la trayectoria de la tira midiendo 1760 mm, y el lado que es paralelo midiendo 600 mm. En la tercera región electrolítica E.3, el contra electrodo funciona como la región E.l y representa las mismas características geométricas. La velocidad de paso de la tira es aproximadamente 33 m/min, el tiempo de contacto con la solución es en el intervalo de 32 segundos, mientras que el tiempo de tratamiento anódico total de la tira es de aproximadamente 9 segundos. El baño está equipado con electrodos contrarios anódicos hechos de hierro fundido de silicio y acero inoxidable y los contra electrodos catódicos elaborados de acero inoxidable, y están provistos con un intercambiadsr de calor para disipar el calor desarrollados durante el proceso. La solución electrolítica de la trayectoria (aproximadamente 30,000 litros) se mantiene a lo largo del progreso de la tira a una temperatura de 18 °C hasta 26°C por medio de enfriamiento con intercambiador de calor; el contenido de ácido sulfúrico se mantiene entre 40 y 50 g/1 y el del Fe3+ a 30 hasta 32 g/1, mientras que el contenido de Fe2+ se mantiene controlado a una concentración no mayor que 10 g/1 por oxidación a Fe3+ con H202, que se adiciona periódicamente al baño. Al término de la prueba, el contenido de Fe2+ en el baño fue de 8.8 g/1 y por tanto la proporción Fe3+/Fe2+ fue en la región de 3.5 y el contenido total de Fe fue de aproximadamente 41 g/1. A partir de la prueba efectuada se puede concluir que el sistema funciona con buenos resultados regulando la intensidad de corriente que pasa en el módulo a un valor correspondiente a una densidad de corriente sobre la tira en el área en la cual esta polarizada anódicamente de aproximadamente 6.4 A/dm2. La densidad de corriente en la tira en el área en la cual esta última esta polarizada catódicamente es el doble de esta cifra, es decir, aproximadamente 12.8 A/dm2 (ya que la superficie total de la tira polarizada catódicamente es de aproximadamente la mitad de la tira polarizada anódicamente) . En la segunda unidad electrolítica alimentada con 210 A, la densidad de corriente en la tira será de aproximadamente 3.64 A/dm2 en el área anódica y de 7.28 A/dm2 en el área catódica. La cantidad total de Fe presente en la solución durante el proceso es la resultante del hierro transferido al baño por la tira de acero que está siendo procesada, del hierro separado del baño como resultado del liquido que queda sobre la tira que sale del baño, y el hierro eliminado por la descarga parcial de la solución hecha durante el proceso y dirigida a prevenir un contenido excesivo de Fe total. La duración de la prueba, que se realizó en forma continua, fue de 8 dias. El material tratado representó 1,486.4 toneladas, correspondiente a una superficie decapada de 394,886 m2. El consumo de H202 (calculado al 100%) fue de 1,464 kg, y el consumo de ácido sulfúrico con título de 65% fue de 7,785 kg. Con la salida del tanque electrolítico, la tira pasa continuamente hacia un tanque de las mismas dimensiones para el tratamiento de pasivación realizado de acuerdo con las condiciones indicadas en el paso A.4. La duración del tratamiento fue de aproximadamente 30 segundos. El potencial redox del baño permaneció mayor que +500 mV (en comparación con un electrodo de calomel normal - SCE) . El consumo de H202 (calculado al 100%) fue de 112 kg y el de H2S04 con un título de 65% fue de 900 kg.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para el decapado electrolítico de acero inoxidable de las series ferrítico, martensítico, austenítico y dúplex, así como los aceros superausteníticos y superferríticos, superaleaciones a base de Ni o Ni/Cr, en las cuales el material que va a ser decapado se hace pasar a través de una o más unidades electrolíticas conteniendo la solución decapante y equipadas con pares de electrodos, en las cuales un electrodo está frente a un lado del material que va a ser tratado, y el otro electrodo en el lado opuesto del mismo material, los electrodos de cada par teniendo la misma polaridad, mientras que la polaridad de los pares adyacentes es opuesta, el proceso se caracteriza porque la solución acuosa contiene: " desde 20 hasta 140 g/1 de H2S04 " desde 15 hasta 80 g/1 de iones Fe3+ " iones Fe2+ en una cantidad tal que la proporción Fe3+/Fe2+ es > 1.

2. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el H2S04 está presente en la solución para decapado en cantidades desde 40 hasta 100 g/1.

3. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los iones de Fe3+ están presentes en la solución para decapado en cantidades desde 20 hasta 50 g/1.

4. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los iones Fe2+ están presentes en la solución para decapado en cantidades correspondientes a una proporción Fe3+/Fe2+ > 3.

5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la proporción Fe3+/Fe2+ se mantiene en un valor deseado por medio de oxidación electrolítica, oxidación catalítica con el uso de oxigeno o gases que contienen oxigenó, o la adición de oxidantes de los siguientes tipos: peróxido de hidrógeno, perácidos, persales.

6. El ' proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura de la solución es entre 15°C y 60°C.

7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura de la solución es entre 15°C y 40°C.

8. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el valor de la proporción Fe3+/Fe2+ se controla mediante la adición de H202 estabilizado.

9. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual las adiciones de H202 se hacen por medio de los sistemas que garantizan el mezclado inmediato del H202 con la solución para decapado, y por tanto, aumentan el rendimiento de la oxidación Fe2+ ? Fe3+.

10. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual los sistemas que se utilizan de preferencia son: a) alimentación a través de tubos de recirculación por medio de bombas; b) alimentación utilizando sistemas venturi con aire o líquido; c) alimentación con carriles provistos con boquillas de aspersión.

11. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual, en el material que sufre tratamiento electrolítico, la superficie total que tiene una función anódica es de 2 a 6 veces mayor que la superficie que tiene una función catódica.

12. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, se caracteriza porque el producto de acero inoxidable se fabrica para funcionar de manera alterna como ánodo y cátodo, determinando la curva del potencial con el tiempo como se representa en el diagrama de la Figura 4, donde los valores del potencial se refieren a un electrodo de referencia calomel normal (SCE) .

13. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual se adiciona al baño para decapado iones cloruro en una cantidad de 1 a 20 g/1.

14. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual se adiciona al baño para decapado iones fluoruro en una cantidad de 1 hasta 20 g/1.

15. El proceso de decapado electrolítico de acuerdo con la reivindicación 1, se caracteriza en que éste es seguido por un tratamiento de pasivación y/o decapado dependiendo del tipo de material, el tratamiento siendo efectuado de acuerdo con una de las siguientes dos alternativas : a) inmersión en una solución acuosa de H2S04 conteniendo H202 libre > 3 g/1 para aceros inoxidables de las series ferriticas y martensiticas; b) inmersión en H2S0 + HF + Fe3+/Fe2+ para aceros inoxidables de las series austeniticas, para aceros dúplex, aceros superausteniticos y superferriticos, superaleaciones a base de Ni o Ni/Cr.

16. El proceso de pasivación y/o decapado de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual se utiliza una solución de H2S04 de 10-90 g/1 conteniendo 3-20 g/1 de H202 estabilizado .

17. El proceso de pasivación y/o decapado de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual se utilizan soluciones de H2S04 a 50-200 g/1 conteniendo HF a 10-40 g/1 y iones de Fe3+ y Fe2+ en una relación Fe3+/Fe2+ > 1.5, estas concentraciones refiriéndose a ácidos libres, y la acidez j^ libre total (la suma de H2S04 y HF) siendo en el intervalo desde 1.5 hasta 6.0 equivalentes/L. 5

18. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la densidad de corriente en el producto que va ser decapado, cuando este último tiene la función de un ánodo, es entre 2 y 40 A/dm2.

19. Él proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el .^fc 10 cual la densidad de corriente en el producto que va a ser decapado, cuando este último tiene la función de un ánodo es entre 3 y 30 A/dm2.

20. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cuando el producto de acero pasa entre el último par 15 de electrodos antes de salir del baño electrolítico, tiene la función de un ánodo.

21. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el ^_ cual cuando el producto de acero pasa continuamente a través del tanque electrolítico, sufre tratamiento 20 anódico durante un tiempo total de entre 5 y 15 segundos.

22. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cuando el producto de acero pasa continuamente a través del tanque electrolítico, pasa entre Los pares de electrodos establecidos de acuerdo con la secuencia 25 cátodo/ánodo/cátodo en cada unidad electrolítica.