CN101029400A - 铬不锈钢直接酸洗剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铬不锈钢酸洗剂，具体为一种铬不锈钢直接酸洗剂。解决现有去除铬不锈钢氧化皮的酸洗剂不合理，因而酸洗前需经碱浴等予处理，造成处理工艺复杂，并且酸洗后表面质量差等问题。该酸洗剂的组分和重量配比为：浓度30％的盐酸30％－80％，浓度50％或55％的氢氟酸17.2％－69.7％，缓蚀剂0.3％－3.8％。缓蚀剂可选用六次甲基四铵或若丁或LK型缓蚀剂。该铬不锈钢直接酸洗剂的突出特点是可直接去除铬不锈钢的氧化皮，无需经过碱浴等予处理，简化了处理工艺。实验证明该酸洗剂对铬不锈钢表面具有优良的保护性能，酸洗表面光洁白净，和奥氏体不锈钢相近。适用于热加工和热处理状态的铬不锈钢线材、棒材、型材、管材、板材、丝材等及机械零件的酸洗。

Description

铬不锈钢直接酸洗剂
技术领域
本发明涉及铬不锈钢酸洗剂，具体为一种铬不锈钢直接酸洗剂。
背景技术
铬不锈钢系指铁素体和马氏体不锈钢。铬不锈钢在退火过程中表面生成坚固致密的氧化皮。目前去除氧化皮的工艺方法(除连续酸洗工艺外)是碱酸法单槽酸洗，即碱浴后用硫酸酸洗。该工艺方法存在很多缺点：碱浴是在500℃左右的NaOH、NaNO3融体中浸泡处理，然后在水中急冷爆发，疏松氧化皮。碱浴会造成严重的三废污染，特别是水爆产生大量的水蒸汽携带NaOH、NaNO3等有害物质冲天而上，弥漫空中，不仅造成浪费，而且严重污染车间和大气环境。为使碱料熔化并长期保持高温，需要消耗大量能源。碱浴破鳞困难，一般要反复3-5次才能完成，延长了生产周期，降低生产效率。碱槽工作条件恶劣，容易损坏，频繁维修不仅增加维修费用，而且影响生产。由于碱浴物料消耗、能源消耗、设备投资和维修费用高，增大了生产成本。长期以来，碱浴问题未能解决，已成为铬不锈钢生产发展、市场开拓和扩大应用领域的瓶颈。另外碱浴后的硫酸酸洗也存在缺点。首先是硫酸腐蚀使得钢材表面粗糙、色泽发灰、表面质量和抗腐蚀性能降低。其次是硫酸酸洗铬不锈钢反应激烈，产生大量酸雾污染环境，恶化劳动条件。酸液中铁离子浓度上升快，影响酸液使用寿命。
发明内容
本发明为了解决现有去除铬不锈钢氧化皮的酸洗剂不合理，因而酸洗前需经碱浴等予处理，造成处理工艺复杂，并且酸洗后表面质量差等问题，提供一种铬不锈钢直接酸洗剂。
本发明是采用如下技术方案实现的：铬不锈钢直接酸洗剂，其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸30％-80％，浓度50％或55％的氢氟酸17.2％-69.7％，缓蚀剂0.3％-3.8％。所述的缓蚀剂可选用六次甲基四铵或若丁或LK型缓蚀剂(市场上出售的公知产品)。将上述各组分按规定比例混合搅拌均匀即可。使用时将该酸洗剂用水稀释(一般稀释至20-30％)，通常需要加温(一般加热至50-65℃)，将铬不锈钢直接浸入其中，浸泡一定时间(浸泡时间根据铬不锈钢的品种而定)，捞出后用清水冲洗干净即可。
铬不锈钢退火生成的氧化皮具有很强的化学稳定性，抗酸腐蚀的能力很强，而铬不锈钢的金属基体抗酸腐蚀能力弱。如果铬不锈钢未经予处理破鳞，直接采用硫酸酸洗时，浸泡时间短去不掉氧化皮；浸泡时间过长，酸液会通过氧化皮簿弱部位和微小缝隙进入内部腐蚀金属基体，在金属表面形成坑状和沟状腐蚀缺陷，影响表面质量。结果是在氧化皮还没洗下之前钢材就已经过酸洗报废了。正是由于氧化皮和金属基体抗腐蚀性能的巨大差异为铬不锈钢酸洗造成严重困难，在同一酸洗条件下，顾此失彼，不能两全。也正是由于这一原因目前铬不锈钢必须先经予处理破鳞才能进行酸洗。而本发明以合理、精确比例混合得到的盐酸、氢氟酸混合溶液与硫酸溶液相比，前者与氧化皮反应好，清洗能力强，而对金属基体腐蚀较轻，加之缓蚀剂对钢材的有效保护作用，可获得优良的表面质量。这就使本发明所述的铬不锈钢酸洗剂在不经碱浴等予处理破鳞的情况下进行直接酸洗成为可能。而且二者对铬不锈钢酸洗效果截然不同。
铬不锈钢因具体成份不同，有多种品种。其中含镍、钼、钛等微量元素的铬不锈钢的氧化皮更加难去除。采用本发明所述的酸洗剂需要较长的时间才能洗下其氧化皮。为了缩短特定品种的铬不锈钢的酸洗时间，提高酸洗效率，在前述酸洗剂的基础上，添加(前述酸洗剂)液体总重量1.5％-8.5％的NaNO3，以进一步提高酸洗剂的酸洗效果，缩短特定品种铬不锈钢的酸洗时间。
本发明所述的铬不锈钢直接酸洗剂的突出特点是可直接去除铬不锈钢的氧化皮，无需经过碱浴等予处理，简化了处理工艺。彻底消除了碱浴造成的环境污染，能源消耗，生产成本高，生产效率低，设备维修量大等各种缺点。同时，用本发明所述的直接酸洗剂替代现有用的硫酸，可显著减轻腐蚀，提高产品表面质量，改善环境，降低酸耗。实验证明该酸洗剂不但能去除氧化皮，而且对铬不锈钢表面具有优良的保护性能，酸洗表面光洁白净，和奥氏体不锈钢相近。现有的酸洗剂由于腐蚀性强，通常以耐酸砖或石墨砖来制造酸洗槽，不但(石墨砖)成本高，而且使用周期短，需要经常维修或更换；本发明所述的酸洗剂由于配方合理，不但能直接去除铬不锈钢的氧化皮，而且对铬镍不锈钢的腐蚀性轻微，可以用铬镍不锈钢板取代耐酸材料作酸洗槽。铬镍不锈钢酸洗槽不易损坏、可长期使用，从而降低投资、维修费用和延误生产损失。实验证明该酸洗剂(不加NaNO3时)对普通碳钢基本没有腐蚀作用，因此可采用普通碳钢作为该酸洗剂(未稀释)的贮存容器，和现有耐酸容器相比可进一步降低投资和维修费用。本发明所述的酸洗剂适用于热加工和热处理状态的铬不锈钢线材、棒材、型材、管材、板材、丝材等及机械零件的酸洗。
具体实施方式
实施例1
铬不锈钢直接酸洗剂，其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸45％，浓度55％的氢氟酸51.2％，缓蚀剂3.8％。缓蚀剂采用六次甲基四铵。
酸洗对象：热轧无缝钢管，钢种1Cr17Mo2Ti，规格φ80mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为30％的浓度(如30公斤酸洗剂加70公斤水)，加温至60℃，产品浸泡120分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例2
铬不锈钢直接酸洗剂，其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸70％，浓度50％的氢氟酸28.5％，缓蚀剂1.5％。缓蚀剂采用六次甲基四铵。
酸洗对象：冷轧簿板，钢种0Cr13，规格1.0mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为25％的浓度，加温至55℃，产品浸泡35分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例3
铬不锈钢直接酸洗剂，其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸60％，浓度50％的氢氟酸37％，缓蚀剂3％。缓蚀剂采用LK型缓蚀剂。
酸洗对象：热轧线材，钢种409L(含微量镍元素)，规格φ10mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为20％的浓度，加温至50℃，产品浸泡60分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例4
铬不锈钢直接酸洗剂，其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸80％，浓度50％的氢氟酸17.5％，缓蚀剂2.5％。缓蚀剂采用六次甲基四铵。
酸洗对象：冷拔丝材，钢种1Cr13，规格φ1.0mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为23％的浓度，常温20-30℃，产品浸泡80分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例5
铬不锈钢直接酸洗剂，其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸30％，浓度50％的氢氟酸69.7％，缓蚀剂0.3％。缓蚀剂采用若丁。
酸洗对象：热轧线材，钢种3Cr13，规格φ5.5mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为28％的浓度，加温至65℃，产品浸泡45分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例6
以实例1为基础，添加(实施例1所用酸洗剂)液体总重量8.5％的NaNO3，搅拌混合均匀。
酸洗对象：热轧无缝钢管，钢种1Cr17Mo2Ti，规格φ80mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为30％的浓度(如30公斤酸洗剂加70公斤水)，加温至60℃，产品浸泡80分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例7
以实例3为基础，添加(实施例3所用酸洗剂)液体总重量1.5％的NaNO3，搅拌混合均匀。
酸洗对象：热轧线材，钢种409L(含微量镍元素)，规格φ10mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为20％的浓度，加温至50℃，产品浸泡30分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。
实施例8
以实例2为基础，添加(实施例2所用酸洗剂)液体总重量4％的NaNO3，搅拌混合均匀。
酸洗对象：热轧无缝钢管，钢种00Cr12Ni，规格φ30mm，退火状态。
将上述组分和配比的酸洗剂用水稀释为25％的浓度，加温至65℃，产品浸泡38分钟，捞出用水冲洗干净。产品表面的氧化皮被去除且表面光洁白净。

Claims (5)

1、一种铬不锈钢直接酸洗剂，其特征为：其组分和重量配比为：浓度30％的盐酸30％-80％，浓度50％或55％的氢氟酸17.2％-69.7％，缓蚀剂0.3％-3.8％。
2、如权利要求1所述的铬不锈钢直接酸洗剂，其特征为：缓蚀剂为六次甲基四铵。
3、如权利要求1所述的铬不锈钢直接酸洗剂，其特征为：缓蚀剂为若丁。
4、如权利要求1所述的铬不锈钢直接酸洗剂，其特征为：缓蚀剂为LK型缓蚀剂。
5、如权利要求1或2或3或4所述的铬不锈钢直接酸洗剂，其特征为：添加液体总重量1.5％-8.5％的NaNO3。
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