不銹鋼在生產制造過程中,尤其在熱加工生產過程中,如鑄造、銀造、熱軋、熱處理、焊接等,在無保護條件下加熱和保溫,會在工件表面生成不同程度的氧化物,嚴重的是氧化皮,輕微的有氯化膜。這些氧化物中依鋼種不同,含有鐵、鉻、鎳、鉬、碳等元素。常見的有FeO、Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、NiO、SiO,等,這些氧化物不僅對工件外觀產生影響,還會影響后岸加工,降低耐腐蝕性能,表面氧化層與基體的密度和熱膨脹系數不同,還會使工件表面存在應力等。所以,不銹鋼表面的氧化物應予以去除。依據不同的情況,可采用機械法、噴沙、酸洗等方法去除不銹鋼表面的氧化物。下面主要介紹亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼酸洗。
1. 酸洗的基本原理(li)
目前,常見的酸洗用酸有硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCI)、硝酸(HNO3)、氫氟酸(HF)等。根據不同的情況,有多種配方。除加入某些酸外,還有的應加入緩蝕劑等。以鹽酸為例說明酸洗的原理。
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
前三個化學反應的結果是使鐵的氧化物與酸作用,生成可溶于水的鹽類(FeCl3和FeCl2),而最后一個反應的結果是酸與基體作用產生氫氣(H2),氫氣生成在鋼的基體與氧化物之間,可促使氧化物與鋼的基體分離而剝落。
硝酸(suan)除(chu)有去除(chu)氧(yang)化物(wu)的作用外(wai),還會起到生成鈍化膜(mo)的作用。
氫(qing)氟酸(suan)(suan)只適用于(yu)(yu)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的酸(suan)(suan)洗,不(bu)適用于(yu)(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)和鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的酸(suan)(suan)洗。
2. 不銹(xiu)鋼酸洗的常(chang)見酸洗液配方
不(bu)銹鋼的(de)(de)酸洗,應依據不(bu)銹鋼種類的(de)(de)不(bu)同(tong)及(ji)氧化物的(de)(de)形態,采用不(bu)同(tong)的(de)(de)酸洗液。下(xia)面(mian)介紹幾種常見的(de)(de)不(bu)銹鋼酸洗液成(cheng)分(fen)配方。
①. 鹽酸(suan)-硝(xiao)酸(suan)-氫(qing)氟酸(suan)溶(rong)液(低(di)濃(nong)度(du)型)
鹽酸(HCI,比重(zhong)1.19):50mL/L
硝酸(HNO3,濃度65%):95mL/L
氫氟酸(HF,濃度40%):22mL/L
六次甲基四胺[(CH2)6N4]:2g/L
水(H2O)余量
使(shi)用溫度:<40℃
酸洗時間:3~10min
加入六次甲基四(si)胺(an)可起到緩蝕的作用(yong)。
適(shi)(shi)用于經(jing)過熱壓、焊接加工,有較厚(hou)氧化層的(de)不(bu)銹鋼件的(de)酸洗。但不(bu)適(shi)(shi)用于馬氏體(ti)不(bu)銹鋼和鐵素體(ti)不(bu)銹鋼。
②. 鹽酸(suan)-硝酸(suan)-氫氟酸(suan)溶(rong)液(高濃度型(xing))
鹽酸(suan)(HCI,比重1.19):100mL
硝酸(HNO3濃度65%):100mL
氫氟酸(HF濃度(du)40%):50~60mL
水(H2O):50mL
使(shi)用(yong)溫(wen)度:15~40℃
酸洗時間:0.3~0.5min
這個溶液酸的(de)比例較高,無緩蝕劑(ji),所以(yi)作用比較強烈,適用于鑄造不(bu)銹鋼的(de)酸洗。因為(wei)不(bu)銹鋼鑄件表面的(de)氧(yang)化(hua)物中含(han)有(you)氧(yang)化(hua)硅、氧(yang)化(hua)鉻、氧(yang)化(hua)鎳等,在強酸溶液的(de)作用下(xia)可以(yi)很好地起到清理(li)的(de)作用。
③. 鹽酸-硫酸溶(rong)液
鹽酸(HCI,比重1.19):300mL/L
硫酸(H2SO4,比重1.84):210mL/L
乙醇(C2H5OH):120mL/L
六次甲基四胺[(CH2)6N4]:2~3g/L
雙氧水(30%H2O2):260mL/L
水(H2O):余量
使用溫(wen)度:15~30℃
酸洗時(shi)間:3~5min
適用(yong)于不銹(xiu)鋼(gang)表面存在一層薄而致(zhi)密的氧化物膜的酸(suan)(suan)洗。落液中含(han)有硫(liu)酸(suan)(suan)和鹽酸(suan)(suan),所(suo)以比單一酸(suan)(suan)的酸(suan)(suan)洗效果好。加入六(liu)次甲基四胺可(ke)起到緩蝕(shi)的作(zuo)用(yong),加人雙(shuang)氧水(shui)有利于氧化膜的溶解和去(qu)除。乙(yi)醇的作(zuo)用(yong)是穩(wen)定雙(shuang)氧水(shui),使其充分發揮作(zuo)用(yong)。
④. 對于含(han)鉻量較低的Cr13型馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang),氧(yang)化(hua)物中主(zhu)要含(han)有(you)鉻的氧(yang)化(hua)物,這(zhe)種氧(yang)化(hua)物是酸(suan)性的,而(er)且比奧氏(shi)體不銹鋼(gang)產生(sheng)的氧(yang)化(hua)層更厚,所以,有(you)的采用(yong)(yong)硫酸(suan)-鹽酸(suan)預酸(suan)洗,再(zai)用(yong)(yong)稀硝(xiao)酸(suan)清洗的雙重工序。
a. 預酸洗
硫酸(H2SO4,比重1.84):27mL/L
鹽酸(HCl、比重1.19):310mL/L
六次甲基四胺[(CH2)6N4]:3~5g/L
水(H2O):余量
使用溫度:室溫
酸洗(xi)時間:15~30min
此溶液中含有緩蝕(shi)劑,且鹽(yan)酸的比(bi)例較大,對氧化(hua)物(wu)的去除(chu)作用較強,可有效地疏松鋼表面的氧化(hua)物(wu)。
b. 漂白酸(suan)洗
硝酸(HNO3,比重1.55):60mL/L
水(H2O):余量
使用(yong)溫度:室溫~50℃
通過漂白酸洗,可以使反應物較容易地從工件表面除去。硝酸是一種很強的氧化性酸,在反應過程中放出的氧原子使不銹鋼表面重新形成三氧化二鉻(Cr2O3)薄膜,使工件表面潔凈且提高其耐蝕性能。從漂白酸洗的原理和結果可見,這實際上是一個不銹鋼的鈍化過程。