專利名稱：一種鋼鐵材料防銹溶液的制作方法
一種鋼鐵材料防銹溶液，特別適用于鋼鐵材料在熱態(tài)(350～700℃)下的快速鈍化防銹處理。
眾所周知，當(dāng)前已有多種鋼鐵材料的防銹處理方法，其中鈍化防銹處理就是一種防銹效果較好的方法。目前常用的鈍化防銹溶液有重鉻酸鉀和亞硝酸鈉溶液，這二種溶液均可使鋼鐵材料表面通過化學(xué)反應(yīng)形成能與空氣隔絕的致密的保護(hù)層，但這二種溶液在300℃以上即發(fā)生分解，因此只能在200℃以下使用。例如專利號(hào)為85104742A的鋼鐵除銹鈍化新工藝，就揭示了一種以亞硝酸鈉為主的鈍化液，它只能在＜10～40℃的條件下使用，鈍化膜成膜時(shí)間為3～5分鐘，顯然，對(duì)于需要在熱態(tài)下(350～700℃)快速進(jìn)行鈍化防銹處理的鋼鐵材料，這二種常用的鈍化防銹溶液就不能使用，就以當(dāng)前推廣采用的軋后余熱處理生產(chǎn)的鋼筋來說，用這種工藝生產(chǎn)的鋼筋因在冷卻器中受到水冷卻，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化
這種非晶態(tài)羥基氧化鐵極不穩(wěn)定，容易脫水生成Fe2O3鐵銹，而且鋼筋出冷卻器后仍有存在的游離Fe和FeO也易于生成Fe2O3，F(xiàn)e2O3是一種結(jié)構(gòu)疏松，容易起殼剝落的物質(zhì)，因此采用軋后余熱處理的鋼筋表面更易銹蝕，并給批量?jī)?chǔ)存及建筑上的使用帶來困難而且經(jīng)控冷的鋼筋出冷卻器后其表面溫度仍高達(dá)350～700℃，因此顯然不能采用常用的鈍化防銹液進(jìn)行在線防銹處理，而且由于鋼筋在線速度限止，因此成膜反應(yīng)一定要在極短的時(shí)間內(nèi)。例如在數(shù)秒內(nèi)完成。
本發(fā)明的目的就是要研制一種能適用于高溫(350～700℃)且與鋼鐵材料表面反應(yīng)成膜時(shí)間短(數(shù)秒內(nèi))，防銹效果好，價(jià)廉，無三廢污染，并特別適用于控冷鋼筋在線處理的鈍化防銹溶液。
本發(fā)明的措施是除選擇具有尖晶石型點(diǎn)陣，致密的能有效阻礙氧向材料內(nèi)部遷移的Fe3O4膜外，還選擇了流動(dòng)性、粘附性較好，成膜性較容易，且在高溫下反應(yīng)并不發(fā)生分解的Na4SiCr2O7(O4)保護(hù)膜，并添加能使Fe3O4膜快速生成的催化劑。
本發(fā)明采用下列組分1、采用Fe(OH)3作為催化劑，促使FeOx(OH)能快速轉(zhuǎn)變成Fe3O4，其化學(xué)反應(yīng)式如下
2、采用能生成所希望的Na4SiCr2O7(OH)保護(hù)膜的Na2SiO3和Na2Cr2O4，其反應(yīng)式如下
該化學(xué)反應(yīng)式在300～700℃下進(jìn)行，且溫度越高反應(yīng)時(shí)間越短。
3、采用能與鋼筋表面游離Fe生成Fe3O4膜的NaOH和NaNO3組分，其反應(yīng)式為
本發(fā)明的特征在于，溶液的組成及配比為(按重量百分比)Fe(OH)30.3～0.7%，NaOH 0.3～0.7%，NaNO31～4%，Na2SiO30.3～1.5%，Na2Cr2O40.2～1.2%，余水。
經(jīng)試驗(yàn)本溶液適用于表面溫度350～700℃的鋼鐵材料鈍化防銹處理，而且成膜時(shí)間極短，一般來說，反應(yīng)溫度越高，時(shí)間就越短，當(dāng)鋼鐵材料表面溫度在550～600℃時(shí)，反應(yīng)時(shí)間僅需0.22-0.3秒，處理后表面生成良好的Fe3O4和Na4SiCr2O7(OH)膜，膜層與基體粘附性極好。
由于本發(fā)明濃度在2～8%，且組成的溶劑無三廢公害，因此本溶液價(jià)廉，特別適用于工業(yè)生產(chǎn)的熱態(tài)鋼鐵材在線防銹處理。
下面為本發(fā)明的實(shí)施例。
采用Fe(OH)30.5%，Na(OH) 0.5%，NaNO32%，Na2SiO31%，Na2Cr2O41%，H2O 95%配制成本溶液。
用小型噴霧器對(duì)直徑為22毫米的，表面溫度為600℃的出冷卻器的控冷鋼筋進(jìn)行表面噴射，然后進(jìn)行戶外掛片試驗(yàn)，3個(gè)月后未發(fā)生銹蝕。
此外，本發(fā)明還在實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)溫度處于350～700℃下的鋼鐵材料，進(jìn)行鈍化防銹處理，發(fā)現(xiàn)均能良好成膜，而且反應(yīng)時(shí)間極短(在0.2～0.3秒)。因此，本溶液完全可以適用于在熱態(tài)下(350～700℃)需要快速進(jìn)行鈍化防銹處理的鋼鐵材料。
采用本溶液對(duì)控冷鋼筋進(jìn)行鈍化防銹處理，可以革除因采用常用鈍化液而進(jìn)行的專門鈍化防銹處理工序，而且由于本溶液的濃度僅為2-8%，因此在不需提高太多成本的前提下，使鋼筋的質(zhì)量有了大幅度地提高，本溶液無三廢污染公害。
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵材料防銹溶液，其特征在于，溶液的組成配比為(按重量百分比)∶Fe(OH)30.3～0.7%，NaH0.3～0.7%，NaNO31～4%，Na2SiO30.3～1.5%，Na2Cr2O40.2～1.2%，余水。
2.如權(quán)利要求1所述的溶液，其特征在于，溶液的組成配比為(按重量百分比)Fe(OH)30.5%，Na(OH) 0.5%，
全文摘要
一種鋼鐵材料防銹溶液，特別適用于鋼鐵材料在熱態(tài)(350—700℃)下的快速鈍化防銹處理。本溶液的組成配比為(按重量百分比)Fe(OH)
文檔編號(hào)C23G1/19GK1062559SQ9010610
公開日1992年7月8日 申請(qǐng)日期1990年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月20日
發(fā)明者潘鶴林, 邢挺, 張賽珠, 夏月香 申請(qǐng)人:上海鋼鐵工藝技術(shù)研究所