CN104762622B - 一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法，该处理方法经历打磨→除油→除油后常温清水冲洗→预酸洗→酸洗后常温清水冲洗→化学抛光→清理→脱水八个工序，在化学抛光工序中设置三个子工序，即配制抛光液→老化处理→抛光，每升抛光液中：H₂O₂含350~430ml/L、浓H₂SO₄含30~50ml/L、浓H₃PO₄含10ml/L、C₂H₂OH含17~20ml/L、OP‑10含1~1.5ml/L，BTA含1g/L、余量为H₂O，该抛光液制备简单、毒害小、生产效率高、成本低廉，抛光后铜镍合金管材的表面光亮、美观、平整，处理方法节约了处理时间，提高了生产效率，降低了能源消耗，一定程度上改善了铜镍合金管材的表面质量。

Description

一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，尤其涉及到一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法。

背景技术

铜镍合金管材的牌号是BFe10-1-1并简称为B10， B10具有导电性优良、耐蚀性强而被广泛用于精加工制品、机械零件及工具产品中。但B10制品若长期暴露在大气及潮湿环境中，往往会被腐蚀而失去光泽，影响其使用价值。为了防止失去光泽需要对B10进行表面处理、抛光钝化。

机械抛光即使用机械打磨的方法对金属表面进行抛光，化学抛光和电化学抛光属于精饰处理，既可以在机械抛光后使用，也可以直接应用。化学抛光和电化学抛光基本原理类似，都是通过在一定的浸蚀液中作 “削平”处理，把表面相对粗糙的氧化层腐蚀掉。电化学抛光较化学抛光可达到较高的表面光洁度，但是在电化学抛光时，电压过高或过低都会产生不利影响，有时甚至无任何抛光现象。

通过化学抛光来提高B10表面光亮化的处理方法还未见到相关报道。

发明内容

为了提高B10表面的光亮化程度，本发明提供了一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法，该处理方法通过配制一种毒害小、操作简单、抛光效果好的B10抛光液，该B10抛光液制备简单、生产效率高、成本低廉，抛光后B10的表面光亮、美观、平整，生产效率高，在一定程度上改善了B10的表面质量。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法，铜镍合金管材的牌号是BFe10-1-1并简称为B10，该处理方法经历打磨→除油→除油后常温清水冲洗→预酸洗→酸洗后常温清水冲洗→化学抛光→清理→脱水八个工序，在化学抛光工序中设置三个子工序，即配制抛光液→老化处理→抛光，其中抛光液中含有过氧化氢H₂O₂、浓硫酸H₂SO₄、浓磷酸H₃PO₄、无水乙醇C₂H₂OH、乳化剂OP-10、苯骈三氮唑BTA及水H₂O，本发明的特征如下：

在打磨工序中，采用细砂纸打磨B10表面；

在除油工序中，将打磨后的B10放在由NaOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄及H₂O勾兑的除油溶液中并在室温下浸泡1分钟，以去除铜镍合金管材表面的残油；

在除油后常温清水冲洗工序中，用常温清水对B10进行冲洗；

在预酸洗工序中，将常温清水冲洗后的B10放在由H₂SO₄、HNO₃及H₂O勾兑的酸洗溶液中并在室温下酸洗浸泡20秒；

在酸洗后常温清水冲洗工序中，再次用常温清水对B10进行冲洗；

在化学抛光工序中：

①配制抛光液：在每升抛光液中：

H₂O₂含350~430ml/L、浓H₂SO₄含30~50ml/L、浓H₃PO₄含10ml/L、C₂H₂OH含17~20ml/L、OP-10含1~1.5ml/L， BTA含1g/L、余量为H₂O；

②老化处理：取少量B10放入抛光液中对抛光液进行老化处理，此时抛光液的温度不得超过60℃，待B10表面产生均匀、浓密的黑色氧化膜时即可取出B10，完成对抛光液的老化处理；

③化学抛光：将常温清水冲洗后的B10放进经老化处理的抛光液中进行化学抛光，所述化学抛光的温度控制在40~55℃，所述化学抛光的时间控制在3~5分钟，在该3~5分钟内可随时取出B10以观察其表面是否产生均匀、浓密的黑色氧化膜，如氧化膜已经形成即可取出B10；

在清理工序中，待所述化学抛光工序完成后，迅速取出B10并放入清水中以清洗B10表面覆盖的抛光液泡沫，之后将B10放入所述酸洗溶液中浸泡2秒取出，再用清水清洗B10表面，最后用棉纱或是棉布擦掉B10表面残留的黑色氧化膜，若部分B10的黑色氧化膜未能擦掉，可将该B10再次放入上述预酸洗溶液中酸洗浸泡2秒并用清水清洗B10表面，直至用棉纱或是棉布擦掉B10表面残留的黑色氧化膜；

在脱水工序中，将无黑色氧化膜的B10放入无水乙醇C₂H₂OH中进行脱水，脱水后取出B10并进行自然风干，自然风干后的B10不能放在酸性环境下储存。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、采用本发明的方法能使铜镍合金管材即B10表面的光亮化处理达到各项技术指标要求，与传统的机械抛光相比，既可以改善B10的表面质量，又可以使B10的表面更加光亮、美观、平整。

2、经测算，每100件B10表面处理的时间可以缩短到60分钟内，而机械抛光需要200分钟，节约了处理时间，提高了生产效率，降低了能源消耗。

3、相比电化学抛光过程中产生大量的黄烟以及有毒的CrO₃，本发明的处理方法能有效降小环境污染，降低操作工的职业病发生率。

具体实施方式

本发明是一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法，该铜镍合金管材的牌号是BFe10-1-1并简称为B10。

本发明的处理方法经历打磨→除油→除油后常温清水冲洗→预酸洗→酸洗后常温清水冲洗→化学抛光→清理→脱水八个工序。为了进一步说明本发明，对本发明做如下详细描述：

在打磨工序中，采用细砂纸打磨B10表面，达到清除B10表面的杂质。除油工序中使用的所述除油溶液的勾兑比例不做硬性规定，所述除油溶液以强碱弱酸性为准，也可参照有色金属加工中B10的相关除油工艺执行。在除油后常温清水冲洗工序中，通常用常温清水对B10进行冲洗，以去除B10表面残留的所述除油溶液。预酸洗工序中使用的所述酸洗溶液的勾兑比例也不做硬性规定，所述酸洗溶液以强酸性为准，也可参照有色金属加工中B10的相关酸洗工艺执行。在酸洗后常温清水冲洗工序中，再次用常温清水对铜镍合金管材进行冲洗，以去除B10表面残留的所述酸洗溶液。

本发明在化学抛光工序中设置了三个子工序，即配制抛光液→老化处理→抛光，其中抛光液中含有过氧化氢H₂O₂、浓硫酸H₂SO₄、浓磷酸H₃PO₄、无水乙醇C₂H₂OH、乳化剂OP-10、苯骈三氮唑BTA及水H₂O。

在每升抛光液中：H₂O₂含350~430ml/L、浓H₂SO₄含30~50ml/L、浓H₃PO₄含10ml/L、C₂H₂OH含17~20ml/L、OP-10含1~1.5ml/L， BTA含1g/L、余量为水H₂O。在该抛光液中：H₂O₂、浓H₂SO₄ 和H₂O构成基液， C₂H₂OH作为稳定剂使用， OP-10 作为光亮剂使用， BTA作为缓蚀剂使用，浓H 3PO 4作为分析纯使用。

取少量B10放入抛光液中对抛光液进行老化处理，此时抛光液的温度不得超过60℃，待B10表面产生均匀、浓密的黑色氧化膜时即可取出B10，完成对抛光液的老化处理。

将酸洗后常温清水冲洗的B10放进经老化处理的抛光液中进行化学抛光，所述化学抛光的温度控制在40~55℃，所述化学抛光的时间控制在3~5分钟，在该3~5分钟内可随时取出B10以观察其表面是否产生均匀、浓密的黑色氧化膜，如氧化膜已经形成即可取出B10。

在抛光工序中应注意：当温度超过55℃时，需对抛光液进行降温处理，降温处理或用凉水冲洗盛放抛光液金属容器的外表面，或是取出B10以降低所述化学抛光的反应热效应；当温度低于40℃时可将多余的B10放入抛光液中以增加所述化学抛光的反应热效应。

经化学抛光工序后进入清理工序中，迅速取出B10并放入清水中以清洗B10表面覆盖的抛光液泡沫，之后将B10放入所述酸洗溶液中浸泡2秒取出，再用清水清洗B10表面，最后用棉纱或是棉布擦掉B10表面残留的黑色氧化膜，若部分B10的黑色氧化膜未能擦掉，可将该B10再次放入上述预酸洗溶液中酸洗浸泡2秒并用清水清洗B10表面，直至用棉纱或是棉布擦掉B10表面残留的黑色氧化膜。

最后在脱水工序中将无黑色氧化膜的B10放入无水乙醇C₂H₂OH中进行脱水，脱水后取出B10并进行自然风干，自然风干后的B10不能放在酸性环境下储存。

上述处理方法虽然针对的是B10，但对其它牌号的铜镍合金管材同样具有借鉴作用，产生的积极效果是显而易见的，公开本发明的目的当前认为是适宜的，但应了解的是：本发明旨在保护一切属于本发明技术方案内的所有变化和改进。

Claims (1)

1.一种铜镍合金管材表面光亮化的处理方法，铜镍合金管材的牌号是BFe10-1-1并简称为B10，该处理方法经历打磨→除油→除油后常温清水冲洗→预酸洗→酸洗后常温清水冲洗→化学抛光→清理→脱水八个工序，在化学抛光工序中设置三个子工序，即配制抛光液→老化处理→抛光，其中抛光液中含有过氧化氢H₂O₂、浓硫酸H₂SO₄、浓磷酸H₃PO₄、无水乙醇C₂H₂OH、乳化剂OP-10、苯骈三氮唑BTA及水H₂O，其特征是：

在打磨工序中，采用细砂纸打磨B10表面；

在除油工序中，将打磨后的B10放在由NaOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄及H₂O勾兑的除油溶液中并在室温下浸泡1分钟，以去除铜镍合金管材表面的残油；

在除油后常温清水冲洗工序中，用常温清水对B10进行冲洗；

在预酸洗工序中，将常温清水冲洗后的B10放在由H₂SO₄、HNO₃及H₂O勾兑的酸洗溶液中并在室温下酸洗浸泡20秒；

在酸洗后常温清水冲洗工序中，再次用常温清水对B10进行冲洗；

在化学抛光工序中：

①配制抛光液：在每升抛光液中：

H₂O₂含350~430ml/L、浓H₂SO₄含30~50ml/L、浓H₃PO₄含10ml/L、C₂H₂OH含17~20ml/L、OP-10含1~1.5ml/L， BTA含1g/L、余量为H₂O；

②老化处理：取少量B10放入抛光液中对抛光液进行老化处理，此时抛光液的温度不得超过60℃，待B10表面产生均匀、浓密的黑色氧化膜时即可取出B10，完成对抛光液的老化处理；

③化学抛光：将常温清水冲洗后的B10放进经老化处理的抛光液中进行化学抛光，所述化学抛光的温度控制在40~55℃，所述化学抛光的时间控制在3~5分钟，在该3~5分钟内可随时取出B10以观察其表面是否产生均匀、浓密的黑色氧化膜，如氧化膜已经形成即可取出B10；

在清理工序中，待所述化学抛光工序完成后，迅速取出B10并放入清水中以清洗B10表面覆盖的抛光液泡沫，之后将B10放入所述酸洗溶液中浸泡2秒取出，再用清水清洗B10表面，最后用棉纱或是棉布擦掉B10表面残留的黑色氧化膜，若部分B10的黑色氧化膜未能擦掉，可将该B10再次放入上述预酸洗溶液中酸洗浸泡2秒并用清水清洗B10表面，直至用棉纱或是棉布擦掉B10表面残留的黑色氧化膜；

在脱水工序中，将无黑色氧化膜的B10放入无水乙醇C₂H₂OH中进行脱水，脱水后取出B10并进行自然风干，自然风干后的B10不能放在酸性环境下储存。