CN105543937B - 一种不锈钢炊具电解钝化液及其钝化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种不锈钢炊具电解钝化液，按质量百分比计，由50%~70%的浓磷酸溶液和30%~50%的复合添加剂组成，所述复合添加剂是由氯烷基吡啶：苯甲酸：苯二酚：磺基水杨酸：水以2:1:1:3:3的质量比混合而成。相应的，本发明还提供了一种该电解钝化液的钝化处理工艺，通过电解钝化处理工艺后的不锈钢炊具工件，具有内外色泽一致，炊具表面清洁光亮，抗盐雾腐蚀能力强，抗高温色变能力大幅度提高；同时该电解钝化处理工艺具有工艺简单、生产效率高的优点，其钝化时间缩短一倍以上的优点。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢炊具电解钝化液及其钝化处理工艺，经过该电解钝化液钝化后，大幅度提高了不锈钢炊具的抗高温色变能力。
背景技术
为了提高不锈钢材质炊具的使用寿命，发挥其应有的实用性，不锈钢材质炊具在成型后必须进行机械粗抛光后再经过电化学电解钝化处理，以提高不锈钢材质的抗腐蚀性和进一步达到电解精细抛光的效果。在传统工艺中，电解钝化液往往是在以硫酸、磷酸、硝酸、重铬酸盐等强氧化性物质组成的钝化液中钝化后形成钝化膜，钝化膜的好坏直接影响到不锈钢的使用性能，钝化膜不完整或有缺陷，将会导致钝化后的不锈钢仍然会被腐蚀，降低不锈钢工件的抗腐蚀性。
而对不锈钢炊具而言，其在经过机械抛光和以硫酸、磷酸、硝酸、重铬酸盐为主的电化学钝化的处理工艺过程中，对材料的化学成份的不均匀性和显微偏析十分敏感，不同的冶金状态、不同的材质、金属晶粒尺寸结构的不均匀性和轧制成型痕迹等，都会对炊具表面的光洁效果产生不良影响，造成其钝化后的表面灰暗，颜色效果不理想，同时电解钝化液中含有的重金属离子，污染环境和影响健康。此外，工件在现有的钝化液中钝化后，表面会有腐蚀点产生，更重要的是，在不锈钢炊具高温加热过冲中，表面会很快形成一层灰暗的膜，也就是本发明中所称高温色变，影响炊具的美观性。
因此，研发一种新的不含重金属离子和安全系数更高的电解钝化液，以及如何使不锈钢炊具在经过电解钝化后保持其光亮的颜色效果，同时提高其电解钝化后形成的钝化膜的抗高温色变能力，成为炊具企业提高市场占有率，赢得消费者青睐的重要途径。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种不锈钢炊具电解钝化液，不含有硫酸、硝酸和重铬酸盐等高危险酸及重金属离子。相应的，本发明还提供了一种该电解钝化液的钝化处理工艺，使不锈钢炊具工件在经过电解钝化后，其内外色泽一致，表面清洁光亮，在盐雾测试下没有腐蚀点出现，并且抗高温色变能力大幅度提高。同时，本发明提供的钝化处理工艺具有工艺简单，钝化时间缩短一倍以上的优点。
为了实现本发明的技术目的，本发明采用如下技术方案。
一种不锈钢炊具电解钝化液，按质量百分比计，由50%~70%的浓磷酸溶液和30%~50%的复合添加剂组成，所述复合添加剂是由氯烷基吡啶：苯甲酸：苯二酚：磺基水杨酸：水以2:1:1:3:3的质量比混合而成。
优选的，所述浓磷酸溶液中磷酸的质量分数为60%~85%。
一种不锈钢炊具电解钝化液的钝化处理工艺，包括如下步骤：
（a）机械抛光：采用机械对待加工工件表面进行抛光；
（b）脱脂清洗：采用低压旋转步进式喷射清洗技术，用脱脂剂对已抛光的工件表面的油脂进行清洗；
（c）第一次水洗：将步骤（b）中经脱脂清洗后的工件用纯水洗净；
（d）电解钝化：将步骤（c）中水洗后的工件置于电解钝化液中钝化，形成钝化保护膜；
（e）第二次水洗：将步骤（d）中钝化后的工件用纯水洗去工件表面残留的电解钝化液；
（f）中和：将步骤（e）中经第二次水洗后的工件置于5%~10wt%的NaHCO3溶液中浸泡3~5分钟，中和工件表面残留的电解钝化液；
（g）第三次水洗：将步骤（f）中经中和后的工件用纯水洗净；
（h）烘干：将步骤（g）中经第三次水洗后的工件在干燥箱中烘干。
优选的，所述步骤（d）中电解钝化的电压为2~5V，电流密度为3~5A/dm2，电解钝化时间是0.5-2分钟。
本发明具有的有益效果是：本发明提供了一种不锈钢炊具电解钝化液及其钝化处理工艺，与现有技术相比，具有以下优点。
1、采用危险性较低的弱酸组合，不含有硫酸、硝酸、重铬酸盐等高危险物质，生产安全系数大大提高；
2、通过本发明提供的电解钝化处理工艺后的不锈钢炊具工件，具有内外色泽一致，炊具表面清洁光亮，抗盐雾腐蚀能力强，抗高温色变能力大幅度提高；
3、本发明提供的电解钝化处理工艺具有工艺简单、生产效率高的优点，其钝化时间缩短一倍以上。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对发明作详细的说明，如无特别说明，实施例中的组分均以质量百分比计。
本发明的一种不锈钢炊具电解钝化液的钝化处理工艺，采用如下步骤：
（a）机械抛光：采用机械对待加工工件表面进行抛光；
（b）脱脂清洗：采用低压旋转步进式喷射清洗技术，用脱脂剂对已抛光的工件表面的油脂进行清洗；
（c）第一次水洗：将步骤（b）中经脱脂清洗后的工件用纯水洗净；
（d）电解钝化：将步骤（c）中水洗后的工件置于电解钝化液中钝化，形成钝化保护膜；
（e）第二次水洗：将步骤（d）中钝化后的工件用纯水洗去工件表面残留的电解钝化液；
（f）中和：将步骤（e）中经第二次水洗后的工件置于5%~10wt%的NaHCO3溶液中浸泡3~5分钟，中和工件表面残留的电解钝化液；
（g）第三次水洗：将步骤（f）中经中和后的工件用纯水洗净；
（h）烘干：将步骤（g）中经第三次水洗后的工件在干燥箱中烘干。
实施例1：
所述步骤（d）中电解钝化液是70%的浓磷酸溶液和30%的由氯烷基吡啶：苯甲酸：苯二酚：磺基水杨酸：水以2:1:1:3:3的质量比组成的混合溶液，其中浓磷酸的浓度为65%。将不锈钢工件在上述电解钝化液中，用电压为2V、电流密度为3A/dm2，电解钝化2分钟，所得产品记为A1，并对其进行外观、盐雾测试和耐高温色变能力测试。
实施例2：
所述步骤（d）中电解钝化液是50%的浓磷酸溶液和50%的由氯烷基吡啶：苯甲酸：苯二酚：磺基水杨酸：水以2:1:1:3:3的质量比组成的混合溶液，其中浓磷酸的浓度为85%。将不锈钢工件在上述电解钝化液中，用电压为5V、电流密度为5A/dm2，电解钝化0.5分钟，所得产品记为A2，并对其进行外观、盐雾测试和耐高温色变能力测试。
实施例3：
所述步骤（d）中电解钝化液是60%的浓磷酸溶液和40%的由氯烷基吡啶：苯甲酸：苯二酚：磺基水杨酸：水以2:1:1:3:3的质量比组成的混合溶液，其中浓磷酸的浓度为75%。将不锈钢工件在上述电解钝化液中，用电压为3V、电流密度为4A/dm2，电解钝化1分钟，所得产品记为A3，并对其进行外观、盐雾测试和耐高温色变能力测试。
对比例1
所述步骤（d）中电解钝化液是以硫酸、硝酸、重铬酸盐组成的传统电解钝化液，将不锈钢工件在上述电解钝化液中，用电压为2V、电流密度为3A/dm2，电解钝化2分钟，所得产品记为B1，并对其进行外观、盐雾测试和耐高温色变能力测试。
对比例2
所述步骤（d）中电解钝化液是以硫酸、硝酸、重铬酸盐组成的传统电解钝化液，将不锈钢工件在上述电解钝化液中，用电压为5V、电流密度为5A/dm2，电解钝化0.5分钟，所得产品记为B1，并对其进行外观、盐雾测试和耐高温色变能力测试。
对A1、A2、A3、B1和B2所得钝化后的产品的性能进行测试，性能检测结果如表1所示。
表1 A1、A2、A3、B1和B2钝化后性能测试结果
| A1 | A2 | A3 | B1 | B2 | |
| 外观 | 银白光亮 | 银白光亮 | 银白光亮 | 乳白暗淡 | 乳白暗淡 |
| 中性盐雾测试 | 无腐蚀点 | 无腐蚀点 | 无腐蚀点 | 有腐蚀点 | 有腐蚀点 |
| 抗高温色变温度（℃） | 400 | 410 | 408 | 200 | 200 |
| 电解钝化效率 | 2.2m | 2.5m | 2.6m | m | m |
注：中性盐雾测试标准参照GBT2423.17-93，经过168小时中性盐雾试验；电解钝化效率以传统电解钝化的生产效率记为每小时生产m件。
根据上表数据可以明显看出，本发明提供的电解钝化处理工艺后的不锈钢炊具工件，具有内外色泽一致，炊具表面清洁光亮，抗盐雾腐蚀能力强，抗高温色变能力大幅度提高；同时本发明提供的电解钝化处理工艺具有工艺简单、生产效率高的优点，其钝化时间缩短一倍以上的优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种不锈钢炊具电解钝化液，其特征在于：按质量百分比计，由50％～70％的浓磷酸溶液和30％～50％的复合添加剂组成，所述复合添加剂是由氯烷基吡啶：苯甲酸：苯二酚：磺基水杨酸：水以2:1:1:3:3的质量比混合而成；所述浓磷酸溶液中磷酸的质量分数为60％～85％。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢炊具电解钝化液的钝化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(a)机械抛光：采用机械对待加工工件表面进行抛光；
(b)脱脂清洗：采用低压旋转步进式喷射清洗技术，用脱脂剂对已抛光的工件表面的油脂进行清洗；
(c)第一次水洗：将步骤(b)中经脱脂清洗后的工件用纯水洗净；
(d)电解钝化：将步骤(c)中水洗后的工件置于电解钝化液中钝化，形成钝化保护膜；
(e)第二次水洗：将步骤(d)中钝化后的工件用纯水洗去工件表面残留的电解钝化液；
(f)中和：将步骤(e)中经第二次水洗后的工件置于5wt％～10wt％的NaHCO3溶液中浸泡3～5分钟，中和工件表面残留的电解钝化液；
(g)第三次水洗：将步骤(f)中经中和后的工件用纯水洗净；
(h)烘干：将步骤(g)中经第三次水洗后的工件在干燥箱中烘干。
3.根据权利要求2所述的一种不锈钢炊具电解钝化液的钝化处理工艺，其特征在于：所述步骤(d)中电解钝化的电压为2～5V，电流密度为3～5A/dm2，电解钝化时间是0.5～2分钟。
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