一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法。
【背景技術】
[0002]不銹鋼經(jīng)過加工處理后表面經(jīng)常會有黑色氧化皮和其他金屬氧化物，需要酸洗并鈍化，以提高其表面質量和耐腐蝕性能。
[0003]目前常用的不銹鋼酸洗鈍化液中通常含有較高濃度的硝酸，在使用中會有氣體釋放到空氣中，并且氧化皮中的鉻被氧化為六價鉻離子保留在溶液中，整個過程的廢氣、廢液對環(huán)境的污染較大，治理的過程復雜，費用高。
[0004]現(xiàn)有一些不含硝酸的酸洗液或酸洗鈍化液中使用鹽酸，雖然酸洗速度快，但是鹽酸易揮發(fā)，而且其中高濃度的C1離子會殘留在不銹鋼表面，難以完全清除，對不銹鋼的鈍化膜有強烈的破壞作用。其他一些新型酸洗鈍化技術采用乙酸酐、檸檬酸、植酸等有機物質，對環(huán)境危害小，但是存在處理時間長，處理效果不佳等缺點。CN 103882455A公布了一種主要成分為硫酸+氫氟酸+ Fe3++雙氧水的不銹鋼酸洗液，依靠雙氧水和Fe3+的氧化性在酸性溶液中達到酸洗的效果。但是，雙氧水易分解，即使添加了穩(wěn)定劑，在含較多金屬離子的酸性溶液中仍然會持續(xù)分解，F(xiàn)e3+在酸洗過程中也會被反應為Fe 2+，當溶液中雙氧水和Fe3+含量不足時便會失去酸洗能力。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服上述技術缺陷，本發(fā)明提供一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法，該一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法具有持續(xù)穩(wěn)定的酸洗鈍化效果，溶液壽命長，節(jié)省雙氧水用量，操作簡便、效率高、成本低，經(jīng)處理后的不銹鋼表面質量好等效果，并且酸洗過程中無黃色煙霧釋放，對環(huán)境危害小，無刺激氣味。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下所述:
一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法，其特征在于，包括如下步驟:
(1)不銹鋼表面預處理；
(2)將不銹鋼放入酸洗鈍化裝置內的酸洗鈍化液中，同時向酸洗鈍化液中持續(xù)添加穩(wěn)定化的雙氧水溶液，并用氣體攪拌，待表面氧化皮與不銹鋼分離后取出不銹鋼，用清水將不銹鋼上的氧化皮沖洗干凈；
(3)將不銹鋼放入堿性中和溶液中，中和表面殘余酸液；
(4 )將不銹鋼表面清洗干凈后放置空氣中，待完全干燥后包裝入庫。
[0007]上述步驟(2)中，酸洗鈍化液為含硫酸、硫酸鐵、氫氟酸、雙氧水和少量添加劑的混合液，所述少量添加劑包括雙氧水穩(wěn)定劑、烏洛托品、非離子表面活性劑，其中各成分含量如下所述:
硫酸120?200 g/L 硫酸鐵55?220 g/L氫氟酸40?60 g/L
雙氧水1?20 g/L 雙氧水穩(wěn)定劑1?10 g/L 烏洛托品1?5 g/L 非離子表面活性劑0.5?1 g/L。
[0008]上述雙氧水穩(wěn)定劑為乙醇、8-羥基喹啉、非那西丁、水楊酸、硬脂酸鈉、磷酸、乙二醇單丁醚中的一種或兩種的混合物。
[0009]上述非離子表面活性劑為C原子數(shù)在10?22之間的脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0010]上述步驟(2 )中，酸洗鈍化裝置包括酸洗鈍化槽、設于酸洗鈍化槽內壁上的自動控溫加熱器、雙氧水儲存罐、鼓泡裝置，所述雙氧水儲存罐設有用于給酸洗鈍化槽內進水的進水管，該進水管上設有流量控制閥，所述鼓泡裝置設有用于給酸洗鈍化槽內鼓泡的進氣管，該進氣管上設有氣流控制閥，所述酸洗鈍化裝置在不銹鋼酸洗鈍化過程中可持續(xù)添加穩(wěn)定化的雙氧水溶液，添加量由流量控制閥控制，同時鼓泡裝置向溶液中吹入空氣，使溶液成分均勻，進氣量由氣流控制閥控制。
[0011]上述步驟(1)中，預處理包括對不銹鋼進行去污、除毛刺、磨光、拋光、堿液除油處理。
[0012]上述步驟(2)中，酸洗鈍化液氧化還原勢彡300mV、ρΗ〈1.5。
[0013]上述步驟(2)中，酸洗處理時間為5?60分鐘，酸洗溫度為20°C?70°C。
[0014]上述步驟(3 )中，堿性中和液為3?5%的碳酸鈉或氫氧化鈉水溶液。
[0015]根據(jù)上述結構的本發(fā)明，其有益效果在于，本發(fā)明提供的一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法，通過持續(xù)添加穩(wěn)定化的雙氧水，使溶液保持適當?shù)碾p氧水和Fe3+離子濃度，達到穩(wěn)定持續(xù)的處理效果。本發(fā)明具有處理時間短、效率高、表面質量好的特點，并且溶液穩(wěn)定、使用壽命長，而且節(jié)省雙氧水用量。且酸洗鈍化液中不含硝酸、硝酸鹽、亞硝酸鹽等難于處理的物質，酸洗過程中無黃色煙霧釋放到空氣中，無刺激性氣味，廢液處理成本低、污染小。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖以及實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0017]圖1為本發(fā)明步驟(2)中酸洗鈍化裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明首先提供一種酸洗鈍化裝置，酸洗鈍化裝置包括酸洗鈍化槽1、設于酸洗鈍化槽1內壁上的自動控溫加熱器2、雙氧水儲存罐3、鼓泡裝置5，所述雙氧水儲存罐3設有用于給酸洗鈍化槽1內進水的進水管，該進水管上設有流量控制閥4，所述鼓泡裝置5設有用于給酸洗鈍化槽1內鼓泡的進氣管，該進氣管上設有氣流控制閥6，所述酸洗鈍化裝置在不銹鋼酸洗鈍化過程中可持續(xù)添加穩(wěn)定化的雙氧水溶液，添加量由流量控制閥4控制，同時鼓泡裝置向溶液中吹入空氣，使溶液成分均勻，進氣量由氣流控制閥6控制。
[0019]其次本發(fā)明還提供了一種酸洗鈍化液，酸洗鈍化液為含硫酸、硫酸鐵、氫氟酸、雙氧水和少量添加劑的混合液，所述少量添加劑包括雙氧水穩(wěn)定劑、烏洛托品、非離子表面活性劑，其中各成分含量如下所述:
硫酸120?200 g/L 硫酸鐵55?220 g/L氫氟酸40?60 g/L
雙氧水1?20 g/L 雙氧水穩(wěn)定劑1?10 g/L 烏洛托品1?5 g/L 非離子表面活性劑0.5?1 g/L。
[0020]上述雙氧水穩(wěn)定劑為乙醇、8-羥基喹啉、非那西丁、水楊酸、硬脂酸鈉、磷酸、乙二醇單丁醚中的一種或兩種的混合物。
[0021]上述非離子表面活性劑為C原子數(shù)在10?22之間的脂肪醇聚氧乙烯醚，如滲透劑 JFCo
[0022]酸洗鈍化液氧化還原勢彡300mV、ρΗ〈1.5。
[0023]本發(fā)明一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法，包括如下步驟:
(1)不銹鋼表面預處理；
(2)將不銹鋼放入酸洗鈍化裝置內酸洗鈍化液中，同時向酸洗鈍化液中持續(xù)添加穩(wěn)定化的雙氧水溶液，并用氣體攪拌，待表面氧化皮與不銹鋼分離后取出，用清水將氧化皮沖洗干凈;
(3)將不銹鋼放入堿性中和溶液中，中和表面殘余酸液；
(4 )將不銹鋼表面清洗干凈后放置空氣中，待完全干燥后包裝入庫。
[0024]優(yōu)選地，其中步驟(1)中所述的預處理包括對不銹鋼進行去污、除毛刺、磨光、拋光、堿液除油等處理；其中堿液除油可以采用本領域公知的堿液(比如氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉的混合水溶液)進行化學除油或電化學除油。
[0025]酸洗鈍化過程中，F(xiàn)e3+離子在酸性環(huán)境中具有氧化作用，發(fā)生反應:2Fe3++Fe — 3Fe2+，使氧化皮溶解或脫落。隨著反應的進行，溶液中Fe3+離子減少，F(xiàn)e 2+增加，溶液的氧化還原勢降低。當溶液使用一段時間后，氧化還原勢低于300mV時，溶液的鈍化能力降低，當氧化還原勢低于250mV時，溶液的酸洗能力明顯降低。雙氧水可以將溶液中的Fe2+離子氧化為Fe 3+離子，提高溶液的氧化還原勢，使溶液保持對不銹鋼的酸洗和鈍化能力。但是，雙氧水在富含F(xiàn)e3+、Cr3+和Ni 2+等離子的不銹鋼酸洗液中很容易分解，本發(fā)明酸洗鈍化液中的雙氧水一部分消耗于將Fe2+離子氧化為Fe 3+離子的過程，另一部分會在金屬離子的催化作用下快速分解，因此新溶液的使用壽命較短，不能滿足高效率生產(chǎn)的需求。持續(xù)添加適量穩(wěn)定化的雙氧水既可以避免過量雙氧水的分解，又可以使溶液有足夠的氧化能力，大大延長了酸洗鈍化液的壽命，而且節(jié)省雙氧水。雙氧水的添加量由不銹鋼表面積和處理時間決定，根據(jù)溶液的氧化還原勢的監(jiān)測，控制雙氧水的添加量，使溶液的氧化還原勢^ 300mV即可保證良好的酸洗鈍化效果。雙氧水采用市售質量分數(shù)為50%的雙氧水水溶液。為減緩雙氧水的分解，還需要將雙氧水穩(wěn)定劑與50%雙氧水水溶液按照質量比1:6的比例混合均勻，形成穩(wěn)定化的雙氧水水溶液后一起添加。優(yōu)選的，穩(wěn)定化的雙氧水水