一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法。
【背景技術】
[0002]不銹鋼經過加工處理后表面經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、廢液對環境的污染較大，治理的過程復雜，費用高。
[0004]現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，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，即使添加了穩定劑，在含較多金屬離子的酸性溶液中仍然會持續分解，Fe3+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。
【發明內容】
[0005]為了克服上述技術缺陷，本發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穩定的酸洗鈍化效果，溶液壽命長，節省雙氧水用量，操作簡便、效率高、成本低，經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，對環境危害小，無刺激氣味。
[0006]本發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添加穩定化的雙氧水溶液，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添加穩定化的雙氧水溶液，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]根據上述結構的本發明，其有益效果在于，本發明提供的一種奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化方法，通過持續添加穩定化的雙氧水，使溶液保持適當的雙氧水和Fe3+離子濃度，達到穩定持續的處理效果。本發明具有處理時間短、效率高、表面質量好的特點，并且溶液穩定、使用壽命長，而且節省雙氧水用量。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明做進一步的說明。
[0017]圖1為本發明步驟(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添加穩定化的雙氧水溶液，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添加穩定化的雙氧水溶液，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，Fe3+離子在酸性環境中具有氧化作用，發生反應: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，Fe 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Fe3+、Cr3+和Ni 2+等離子的不銹鋼酸洗液中很容易分解，本發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的需求。持續添加適量穩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，根據溶液的氧化還原勢的監測，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，形成穩定化的雙氧水水溶液后一起添加。優選的，穩定化的雙氧水水