Mekanik işlemlerin asit ile yüzey temizleme proseslerine etkisi

Abstract

MEKANİK İŞLEMLERİN ASİT İLE YÜZEY TEMİZLEME PROSESLERİNE ETKİSİ ÖZET Sıcak haddeleme veya ısıl işlem sırasında çelik yüzeyinde, atmosferdeki oksijen ile demir reaksiyona girerek yapısında demir oksit bulunduran tabakalar meydana getirmektedir. Çelik yüzeyinde oksit tabakalarının varlığı çeliğin şekilleneceği yada soğuk haddeleneceği koşullarda istenmeyen durumlara sebep olmaktadır. Endüstriyel uygulamalarda oluşan bu oksit tabakalarım ortadan kaldırmak için çeşitli metotlar kullanılmaktadır. Bu metotlar; abrasiv püskürtme, fırçalama, asit ile tufal giderme, tuz banyosu ve alkali temizleme olarak sıralanabilir. Çelik üretiminde tercih edilen yöntem asitleme yani asit ile tufal giderme prosesidir. Asitleme prosesi, asit solüsyonu olarak hidroklorik (HC1) veya sülfürik asidin (H2SO4) kullanıldığı,metal ana yüzeyine hiçbir etki yapmadan mevcut olan oksit tabakalarının çözüldüğü,diğer bir değişle malzeme yüzeyinde arındırıldığı bir kimyasal prosestir. Asit ile tufal giderme reaksiyonlarında, solüsyonun asit konsantrasyonu, solüsyon içersindeki demir klorür yada demir sülfat miktarı, solüsyon sıcaklığı ve inhibitor kullanımı reaksiyon hızım belirleyen en önemli parametrelerdir. Bu çalışmada sıcak haddelenmiş çelikler, asit ile tufal temizleme prosesi öncesi gerçekleşen doğrultma ve temper hadde mekanik işlemlerine tabi tutulmuş ve mekanik işlemlerin asit ile tufal giderme işlemine etkisi incelenmiştir. Uygulanan mekanik işlemler sayesinde malzemede oluşan deformasyonlar, tufal tabakalarının yüzeyden ayrılmasına neden olmuş, bu sayede tufal giderme reaksiyon hızı artmıştır. Ayrıca mekanik işlemler sayesinde sıcak haddelenmiş çelik yapısında oluşan luders bandları giderilmiştir. Deneysel çalışmalarda, hidroklorik ve sülfürik asit kullanılarak, her iki asidin reaksiyon mekanizmaları karşılaştırılmıştır. Elde edilen ağırlık kaybı değerleri yardımıyla hidroklorik asit ile gerçekleşen reaksiyonun sülfürik asit ile gerçekleşene göre daha hızlı meydana geldiği ortaya çıkmışta. ıx

THE EFFECT OF MECHANICAL PROCESSES IN PICKLING LINE SUMMARY Oxygen in the atmosphere and iron exist in the steel reacts during hot rolling or heat treatment of steel and as a result, oxide layers form on the steel surface. Oxide layers on the steel surface causes unexoected events during metal forming or cold rolling. There are many methods are used in industrial application to eliminate thse unwanted oxide layers. Those methods are abrasive blasting, brushing, acid pickling, salt bath descaling and alkaline cleaning. In the steel production industry acid pickling used for descaling. Acid pickling is a kind of chemical process in which oxide layers are removed from the metal surface without affecting the main metal by using HC1 or H2SO4. Acid concentration, amount of iron chloride or iron sulfate in the solution, solution temperature and using inhibitor are the parametres those effect the chemical reaction in descaling with acid operation. In this thesis, before pickling process, flattener and temper mill mechanical process were applied to hot rolled steel samples and the effect of mechanical processes on acid descaling process was observed. Applied mechanical processes caused deformations and those deformations help to removal of oxide layers from the surface, as a result affect the descaling reaction speed. In addition, luders band that was formed during hot rolling was also eliminated by mechanical process. In experiments, HC1 and H2SO4 were used and reaction mechanisms of these acid were compared. Reaction speed is related with the weight loss and reaction with HC1 was detected higher than that of H2SO4 x