去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液的製作方法
2023-06-24 20:50:56 1
專利名稱：去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種去除各種規格的不鏽鋼棒材、線材、板材等生產中經高溫退火後產生表面氧化層的混合液，尤其是一種去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液。
背景技術：
不鏽鋼表面氧化層的去除是不鏽鋼產品生產過程中不可或缺的工藝環節。不鏽鋼線、棒、帶、板材等在大氣環境中經高溫退火處理後，其表面產生的氧化層妨礙進一步加工，因此必須有效地將其去除，才能進入下一道的加工工序。已有的國內外不鏽鋼氧化層去除方法，主要是採用化學法、機械磨削法和電化學法。其中化學法由於效率高和效果好而得到廣泛應用，但目前化學法大多採用含氟或含氮化合物的混合溶液進行處理；由於氫氟酸、硝酸及其鹽類存在著使用過程中排出大量有害氣體，危害人身健康；同時廢液處理困難，且處理後的富營養物質汙染環境仍舊嚴重，造成極大的社會公害。機械磨削法存在勞動強度大且工作條件惡劣，金屬磨損量大等不足。而電化學法消耗電能高，且設備投資大。近來，國外用氧化劑替代部份硝酸，但氧化劑揮發速度快，成本提高，且對高溫退火形成的較厚氧化層，仍需長時間浸泡(6～12小時)，所以對生產仍然不利。因此，尋求合理可行、高效優質的不鏽鋼表面氧化層去除技術，及其廢液能得到有效處理的方法仍是一項迫切的課題。
發明內容
本發明提供一種低成本、低損耗、高效率的環保型去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液。
一種用於對不鏽鋼進行表面處理的去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液，包括重量百分比濃度不大於20％的鹽酸、稀硫酸、滲透劑和緩蝕劑，其中，滲透劑的含量佔上述稀鹽酸和稀硫酸的混合液總重量的0.01％-0.03％，緩蝕劑的含量佔上述鹽酸和硫酸的混合液總重量的0.05％-0.10％，重量百分比不大於20％的鹽酸與稀硫酸中的純鹽酸與純硫酸的加入分子質量比為1∶(2～7)。
本發明將稀鹽酸與稀硫酸混合後所得到的混合液能有效地破壞不鏽鋼表面氧化層微粒及分子間的作用力，使氧化層疏鬆並剝離，同時，酸的稀釋放熱能使溶液的溫度獲得提高，降低加熱能耗。這種混合液不含氟、氮化合物，處理不鏽鋼後的廢液可以用於生產工業混凝劑，具有環保的優點，而經此混合液處理的不鏽鋼損耗低，故上述稀酸混合液與現有技術相比，具有低損耗、低成本、高效率及環保的優點。作為滲透劑的椰子油脂肪酸二乙醇醯胺、辛烷基酚聚氧乙烯醚等非離子型表面活性劑的添加可增強溶液的滲透穿透能力，乙二胺四乙酸、二鄰甲苯硫脲等緩蝕劑則對溶質具有選擇性，有效防止不鏽鋼表面過腐蝕。溶液循環流動，不僅使處理槽中液體溫度均勻，而且促使不鏽鋼表面與溶液充分接觸，加速了溶液溶質向氧化層內部的滲透穿透能力，同時使固液相界面不斷更新，加速不鏽鋼表面氧化層的去除；本化學液對金屬基體的腐蝕極小，與使用硝酸、氫氟酸的化學液浸泡方法相比，本發明浸泡前後的損耗量明顯較小(見表一)；經本發明的化學液浸泡處理後，產品表面更光潔更光滑。
表一 部分規格不鏽鋼絲去除氧化層的損耗率
具體實施方式
一種用於對不鏽鋼進行表面處理的去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液，包括重量百分比濃度不大於20％的鹽酸、稀硫酸、滲透劑和緩蝕劑，其中，滲透劑的含量佔上述稀鹽酸和稀硫酸的混合液總重量的0.01％-0.03％，可選取為0.01％，0.02％，0.03％，緩蝕劑的含量佔上述鹽酸和硫酸的混合液總重量的0.05％-0.10％，可選取為0.05％，0.07％，0.09％，0.10％，重量百分比不大於20％的鹽酸與稀硫酸中的純鹽酸與純硫酸的加入質量比為1∶(2～7)，可選取為1∶2，5∶12，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7，稀硫酸的重量百分比濃度在80％以下，本實施例所選剝離不鏽鋼表面氧化層的化學液，稀硫酸採用重量百分比濃度為15％-45％的稀硫酸。
本發明採用如下方法來配製按本發明所提供的含量配比將購置的鹽酸、硫酸依次謹慎加至水中並使其達到本發明所要求的濃度，再加入滲透劑、緩蝕劑，使用時，將需處理的不鏽鋼材料放入具有化學液的容器設備中，處理溫度為40-80℃，浸泡時間為0.5-2.5小時，處理時化學液保持循環流動；待不鏽鋼表面氧化層疏鬆並剝離時；取出不鏽鋼產品，產品表面少量未剝離的氧化層可採用高壓水衝洗。一次配製的化學液，處理幾批不鏽鋼產品後，廢液回收併集中，用於生產工業混凝劑。
權利要求
1.一種用於對不鏽鋼進行表面處理的去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液，其特徵在於包括鹽酸、硫酸、滲透劑和緩蝕劑且鹽酸的重量百分比濃度不大於20％，硫酸的重量百分比濃度在80％以下，滲透劑為非離子型表面活性劑，緩蝕劑為乙二胺四乙酸，滲透劑的含量佔上述鹽酸和硫酸的混合液總重量的0.01％-0.03％，緩蝕劑的含量佔上述鹽酸和硫酸的混合液總重量的0.05％-0.10％，鹽酸與硫酸混合液中的純鹽酸與純硫酸的加入分子質量比為1∶(2～7)且該混合液中鹽酸的重量百分比濃度不大於20％。
2.根據權利要求1所述的去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液，其特徵在於硫酸採用重量百分比濃度為15％-45％的硫酸。
全文摘要
一種用於對不鏽鋼進行表面處理的去除退火不鏽鋼表面氧化層的溶液，包括重量百分比濃度不大於20％的鹽酸、稀硫酸、滲透劑和緩蝕劑，其中，滲透劑的含量佔上述稀鹽酸和稀硫酸的混合液總重量的0.01％－0.03％，緩蝕劑的含量佔上述鹽酸和硫酸的混合液總重量的0.05％－0.10％，重量百分比不大於20％的鹽酸與稀硫酸中的純鹽酸與純硫酸的加入分子質量比為1∶(2～7)。本發明將稀鹽酸與稀硫酸混合後所得到的混合液能有效地破壞不鏽鋼表面氧化層微粒及分子間的作用力，使氧化層疏鬆並剝離，同時，酸的稀釋放熱能使溶液的溫度獲得提高，降低加熱能耗。經本發明的化學液浸泡處理後，產品表面更光潔更光滑。
文檔編號C23G1/08GK1912191SQ200510002610
公開日2007年2月14日 申請日期2003年8月15日 優先權日2003年8月15日
發明者餘新泉, 餘本科, 陳恩連 申請人:東南大學