不锈钢黑色氧化皮常温清洗

表面技术 一 年第 卷 第 期 不锈钢黑色氧化皮常温清洗 四 川空气分离设备厂 王 茂全 摘要 〕 研制了一种新型的不锈钢表面黑色氧化皮的常温清洗液 , 它与传统 清洗液相比 , 具有低毒快速性 、对人体皮肤无刺激 、 成本低 、 去除氧化皮后的基体表 面较为光洁并具有酸洗一钝化一步法处理功效 。 本文还对去除氧化皮后的不锈钢 在该清洗液中的腐蚀性作了评定 , 并将该清洗在本厂的应用作了概述 。 关键词 不锈钢 黑色氧化皮 常温清洗 引 言 不锈钢在 日常生活和生产实际中得到 了越 来越广泛的应用 , 其中以奥氏体不锈钢尤为突 出 。 由于它具有优 良的耐蚀性及物理机械性能 , 己广泛地应用于石油 、 化工 、机械等行业 。 在制 造不锈钢贮槽时 , 其封头在热加工成型过程中 , 表面要形成一层较厚的氧化皮 。 不锈钢零部件 或产品在制造时 , 由于焊接或其它形式的受热 如 退火等 均要局部或整体表面地发生高温 氧化 , 形成氧化皮 。 不锈钢表面因受高温氧化而 形成的氧化皮呈黑色而坚硬 。 这层氧化皮既影 响外观质量又影响后序加工 , 甚至影响产品的 使用性能 。 因此 , 完全有必要清除掉这层氧化 皮 。 在奥氏体不锈钢及其它种类的不锈钢氧化 皮中 , 含有大量的氧化铬 、 氧化镍 、 还含有十分 难溶的氧化铁铬等 。 为了清除掉这层氧化皮 , 传 统工艺有 硫酸溶液浸泡清除法 。 该方法需在较 高温度 下处理 , 对于大 、 中型设备清洗的溶液 槽 , 由于槽液较多 , 其清洗温度难以满足 , 该方 法既浪费能源 , 又需较长的清洗时间 硝酸 一氢氟酸混合溶液浸泡清洗法 。 由 于该方法 中采用 了剧毒的 、腐蚀性极强的氢氟 酸 , 对环境 、 设备及操作工人的身体健康都会带 来严重的腐蚀与危害 。 本厂以前所采用的是热 硫酸溶液浸泡清洗法 , 其处理工艺条件较为苛 刻 , 需较长的清洗时间 , 不能再适应本厂 日益发 展的生产需要了 。 因此 , 我们特别探索研制了一 种新型的不锈钢黑色氧化皮常温清洗液 。 该清 洗液克服了传统清洗液的缺陷 。 采用该清洗液 去除不锈钢表面氧化皮具有低毒 、快速性 、 消耗 成本低等特点 。 该清洗工艺具有酸洗一 钝化一 步法处理之功效 , 与以前本厂所用的工艺相 比 , 简化了一道工序 。 实验内容及方法 清洗液的组成及配制 根据多次试验 , 选用了硝酸 、盐酸的混 合溶 液作为主体清洗液 , 其酸总含量为 并加入 型复合添加剂 , 其用量为槽液总量 的 纬 , 其余为 自来水 。 配制该清洗液时 , 先确定所需清洗液的总 量 , 并计算各组份用量 。在耐蚀容器中加入计算 量的水 , 再加入复合添加剂 一 搅拌 , 然后再加入所 需量的工业硝酸与工业盐酸 , 搅拌均匀 , 静置待 用 。 不锈钢表面黑色氧化皮的制备 奥氏体不锈钢封头氧化皮的模拟制备 按奥 氏体不锈钢封头的热加工成型受热过 程进行 由常温升温至 。 ℃ , 保温 , , 再降温 至 ℃以上作退火处理 , 然 后 空冷 , 其退火时间按下式计算 一 一 · 式中 —退火时间 —不锈钢试片厚度 , 王茂全 不锈钢黑色氧化皮常温清洗 焊接氧化皮的制备 任选不同材质的奥氏体不锈钢试片 , 电焊 对接 。 退火氧化皮的制备 选取 不 锈钢试 片 , 在 ℃下退火 , 缓冷 。 氧化皮的去除 将经各种方法制备了氧化皮的不锈钢试样 在常温下浸泡于该试验所确定的清洗液 中 , 后取出试片 , 观察表面状况 。 腐蚀试验 腐蚀速度测试 将去除了氧化皮后的不锈钢试样 , 在常温 下浸泡于该清洗液中 , 按“ 失重法 ”测试 。 晶间腐蚀试验 选取 不锈钢试 片 , 在 ℃下作固溶处理制备氧化皮后 , 浸泡于该 清洗液中 , 腐蚀一段时间后 , 取 出试片 , 采用机 械法弯曲成 度直角 , 分别在 倍及 倍放 大镜下观察拉应 力最集中处的裂纹情况 。 表面钝化膜致密性检查 —蓝点法检测液配方 铁氰化钾 十蒸馏 水 十浓硝 酸 , 加水稀释至 。 检测方法 将该检测液涂刷于清洗掉氧化皮后的不锈 钢试样表面上 , 观察在 内有无蓝点产生 , 有 蓝点为不合格 。 该清洗液中所加 型复合添加剂 , 对基 体不锈钢表面具有缓蚀作用 对不锈钢氧化皮 的脱除具有增效之功能 对清洗液中易挥发的 工业硝酸与工业盐酸的酸雾具有抑制作用 , 能 使清洗液中的酸浓度保持相对稳定 , 能降低酸 雾对大气环境的污染 , 减轻酸雾对管路 、 厂房 、 设备及操作工人身体健康的腐蚀性与危害性 。 表面钝化膜质盘分析 按 本文 蓝点法 检测 , 在 内基体 不锈钢表面无“ 蓝点 ”产生 。 由此表明 经该清洗 液去除氧化皮后的不锈钢基体表面具有一层较 为致密的钝化膜 , 可能是 由于该清洗液 中所用 硝酸的氧化性所致 。亦可说明 该清洗液具有酸 洗钝化一步法处理之功效 。 晶间腐蚀结果分析 按本文 之方法检查 , 没有裂纹产生 。 可以说明 若不锈钢材料本身无晶间腐蚀倾向 , 则在该工艺所确定的清洗液中不会有晶间腐蚀 现象的产生 。 因为不锈钢的晶间腐蚀倾向是 由 于它在受热过程中受到“ 敏化处理 ”所致 。 腐蚀数据 速率 分析 采用“ 失重法 ”对去除氧化皮后的不锈钢基 体 进 行 了腐蚀速 度 的 测 试 , 其腐蚀 速 度 为 。 该腐蚀速度很低 。 由此可知 采用 该工艺对含有氧化皮的不锈钢进行酸洗 、钝化 处理 , 不会由于处理时间控制不当而造成过腐 蚀 。其原因是 由于基体不锈钢表面钝化膜的保 护作用 , 以及 型复合添加剂在该清洗液中 对基体表面的缓蚀作用所致 。 有关试验结果的分析与说明 清洗液中各组份的作用 该试验所确定的清洗液中的工业硝酸与工 业盐酸 , 能与氧化皮中的氧化铬 、 氧化镍 、 氧化 铁铬 · 等发生化学反应 , 生成溶于 水的酸或盐 。 单一的盐酸或单一的硝酸对不锈 钢表面氧化皮的去除速率 , 没有这两种酸的混 合溶液对氧化皮的去除速率高 , 这是由于该清 洗液中所用工业硝酸与工业盐酸的共同促进作 用所致 。 应用情况 该清洗工艺已成功地应用于本厂的实际生 产中 , 其应用效果与实验室的测试结果完全吻 合 , 自 年 月投入使用至今 , 尚未进行槽 液调整 , 其清洗质量仍处于稳定状况 。 结 论 采用该工艺去除不锈钢表面的黑色氧 化皮 , 具有明显的低毒 、快速性 , 消耗成本低等 特点 一 表面技术 一 年第 卷 第 期 硫酸盐光亮镀铜槽液中氯离子的控制 重庆前卫仪表厂 李光祥 铜镀层能提高基体金属与其他镀层之间的 应式如 一 扒 白 。 结合力 , 常用于钢铁零件的多层镀层和其他镀 用过滤方法除去氯低化银沉淀物 。 这种方 层的底层 。 法 , 可以达到维护槽液的目的 , 使氯离子含量达 笔者经 巧 年的生产实践 , 感到硫酸盐光亮 到工艺范围 。 但是 , 银盐价格较贵 , 生成的 镀铜槽液好维护管理 , 没有发生大的毛病 。 但 氯化银又没有再生 , 不经济 。 是 , 在 年秋和 年 月两次不同程度地 为了降低氯离子的含量 , 我们经过摸索试 出现氯离子含量大大超过 工艺规定范 围的问 验 , 寻找到一种 比较节省 , 又操作方便的方法 。 , 月中旬达到 , 致使阳极板上 将含氯离子高的槽液通 电处理 , 电流密度控制 蒙上一层绿色膜 , 电流开不上去 , 无镀层沉积 。 在 。 “ 。 在通 电过程 中 , 阳极板会 在酸性光亮镀铜槽液中 , 适当的氯离子含 生成一层 白色薄膜 阳极板事先进行过清洁处 量能提高镀层的光亮度和整平性且能降低镀层 理 , 每 巧一 阳极板取 出用铜丝刷刷净 的内应力 故氯离子又是应 力消除剂 。经生产实 反复进行 , 通 电 后 , 取槽液化验 , 氯离子 的 践 , 工艺规定的氯离子含量严格控制在 一 含量由 下降到 。 第二 。 当其含量过高时 , 镀层光亮度明显下 轮处理是在含氯离子高的槽液中 , 加入消氯剂 , 降 , 低 电流密度 区镀 层 不 亮 。 当其 含 量低 于 充分搅拌 , 静置过夜 , 再加入适量的活 时 , 镀层光亮度和整平能力下降 , 镀层 性炭粉 , 充分搅拌 静置过夜 , 过 粗糙多孔 。 滤 , 再用低 电流密度 一 , 进行通 氯离子的作用可能与它在电极表面上的吸 电处理 , 取槽液化验 , 其结果氯离子含量降 附有关 。 笔者认为 , 吸附的氯离子对界面处的一 为 , 硫酸铜 , 硫酸的含量没有受影响 。 价铜离子能起稳定作用 , 对二价铜离子能起如 这一化验结果与工艺还 尚有差距 。 加消氯 下反应 , 减低了二价铜离子的放电速度 , 反应式 剂反应如下 如 一 — 牙 十 —并可防止一价铜离子的歧化反应 , 减少铜 再进行第三轮处理 。 处理方法是用低电流 粉 , 从而使沉积的铜镀层均匀细致 。 反应式如 密 , 通 电 , 处理时间 , 在通电过程 十 — 专十 中 , 间断 用铜丝刷刷净阳极板上 的膜 。 按 通 常 方 法 , 氯 离 子 含 量 过 高 , 超 过 后取样化验槽液 , 其氯离子 的含量达到工艺规 , 可加入碳酸银除去过量 的氯离子 , 反 定范围 , 镀铜槽液正常 , 经试镀效果满意 。 勺勺为感刁勺今知勺勺方勺今气知气勺勺气方冲勺气勺勺与勺今勺感刁勺气勺为今勺勺客刁气勺气今勺勺勺钧知气 该清洗液在常温下能去除不锈钢表面 面的黑色氧化皮 , 有利于提高劳动生产率 的黑 色氧化皮 , 与传统工艺相 比 , 可节约部份能 采用该工艺清洗不锈钢表面的氧化皮 , 源 可获得较为光洁的表面 , 从而提高了清洗质量 该清洗液对人体皮肤无刺激 , 在操作 该工艺所采用的清洗液 , 对基体不锈 过程 中基本无酸雾产生 , 从而改善了操作工 人 钢表面的腐蚀性极低 , 不会由于清洗 时间控制 的工作环境条件 不当而造成过腐蚀 。 该工艺简单 , 易于操作 , 具有酸洗 — 谢银宇 、 陈慧 、张华文 等同志参加 了部份 实 钝化一步法处理之功效 , 从而降低 了操作工人 验工作 。 的劳动强度 , 在 左右就能去除不锈钢表 收稿 日期 一 一 及 , 一 、 。 。 , 乙 , , , , 。一 , 一 , 一 , 一 汀 , 一卜, 一 一 一 记 , , , , , 己 仁 巨 一。妞 , , , 忿。 ‘ 节 。 , , , , 。 只 。 一 ‘ 一 一 于 ” , , 二 一 一 , 。 亡 。一 “ 、 于 ” 吮 ‘ , 一 一 , , 、 一 一 飞 , ￡ , 一 , , , 一 , 一 一 , 一 一 卜 , , 、 , 一 , , 一 , 一 , · 旦 , , , , , 卿 , 六 , , , , 鳍