CN105780026A - 一种渗铝钢管的酸洗钝化剂及酸洗钝化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种渗铝钢管的酸洗钝化剂及酸洗钝化方法，由按质量百分数为5％～20％的硝酸、2％～10％的氢氟酸、5％～15％的盐酸、5％～15％的硫酸、0.5％～2％的缓蚀剂、0.5％～2％的添加剂、其余为水组成。本发明对渗铝钢管进行酸洗钝化的过程中不会产生酸雾，该酸洗钝化方法对渗铝钢管进行处理的操作工艺较为简单。

Description

一种渗铝钢管的酸洗钝化剂及酸洗钝化方法
技术领域
本发明属于酸洗钝化领域，涉及一种渗铝钢管的酸洗钝化剂及酸洗钝化方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，对电力的需求量也越来越大，火力发电厂机组正朝高蒸汽参数、高效率化方向发展。发展高蒸汽参数(温度和压力)锅炉是提高火力发电机组效率最有效的途径。高效率、高参数的超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组是火电发展的主要方向，超临界和超超临界燃煤发电技术是目前国际上比较成熟且广泛使用的一种清洁燃烧技术。为满足超临界和超超临界火电机组复杂、苛刻的服役工况，对其使用材料提出了更严、更高的要求，国内外相继开发出了一些高温合金，它们能够满足高温蒸汽条件下服役的力学性能要求，但过高的氧化、腐蚀速率成为其在更高温度下服役的瓶颈。
表面改性技术是通过改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以强化零件或材料表面的技术，能够改善高温合金的高温氧化腐蚀性能。超超临界机组锅炉中过/再热器部件所使用的不锈钢通过在其表面制备表面改性层，可以显著提高高温抗氧化性能。在制备表面改性层的过程中，需要经过一定温度的热处理，热处理后在其表面会形成一层黑色氧化皮。去除表面改性层上的这些氧化皮对防止涂层包覆不锈钢表面腐蚀，发挥表面涂层优异性能，保持内、外表面光洁美观，延长涂层包覆不锈钢的使用寿命具有重大意义。
现有不锈钢管的酸洗钝化技术中，还没有一种针对渗铝不锈钢管的酸洗钝化工艺。且对不锈钢管件的酸洗、钝化通常是分开进行，操作工艺复杂，效率较低。另外，酸洗、钝化操作过程中有会酸雾产生，直接影响到操作人员健康问题，对环境也会造成一定的污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种渗铝钢管的酸洗钝化剂及酸洗钝化方法，该酸洗钝化剂对渗铝钢管进行酸洗钝化的过程中不会产生酸雾，该酸洗钝化方法对渗铝钢管进行处理的操作工艺较为简单。
为达到上述目的，本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为5％～20％的硝酸、2％～10％的氢氟酸、5％～15％的盐酸、5％～15％的硫酸、0.5％～2％的缓蚀剂、0.5％～2％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为65～68w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为36～38w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃～90℃下放置30min～180min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为25～30g/L及25～30g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化1-30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂以硝酸、氢氟酸、盐酸及硫酸为原料，水溶性较好，本发明在室温下，硝酸浓度低于95％，因此不易产生酸雾，同时在酸洗钝化的过程中，只需将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，清洗后再放入本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂进行酸洗钝化，然后再进行水洗及烘干，即可完成渗铝钢管的酸洗钝化，操作简单，能够一次性的完成渗铝钢管的酸洗钝化。与现有技术相比，本发明能够快速有效去除渗铝钢管内外表面的氧化皮，使得管件表面色泽明丽，能够形成优良的钝化膜，有利于提高不锈钢管的外观质量与性能，同时不破坏渗铝涂层结构。本发明的酸洗剂成本低廉，具有良好的经济效益，且不产生酸雾，适用于铁素体、马氏体及奥氏体等各类不锈钢渗铝钢管的酸洗钝化。
附图说明
图1为酸洗钝化前渗铝不锈钢管的截面微观形貌图；
图2为本发明的实施例一中渗铝不锈钢管酸洗钝化后的截面微观形貌图；
图3为本发明的实施例二中渗铝不锈钢管酸洗钝化后的截面微观形貌图；
图4为本发明的实施例三中渗铝不锈钢管酸洗钝化后的截面微观形貌图；
图5为本发明的实施例四中渗铝不锈钢管酸洗钝化后的截面微观形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例一
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为10％的硝酸、5％的氢氟酸、5％的盐酸、5％的硫酸、0.75％的缓蚀剂、0.5％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为68w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为36w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃下放置30min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为25g/L及30g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
本发明能够快速有效去除渗铝钢管内外表面的氧化皮，使得管件表面色泽明丽，能够形成优良的钝化膜，有利于提高不锈钢管的外观质量与性能，同时不破坏渗铝涂层结构。酸洗钝化前，渗铝层厚度为60μm左右，氧化皮约2.5微米左右，经本发明处理后，渗铝层厚度为58μm左右，图2为经本发明处理后的涂层包覆不锈钢管截面微观形貌图。
实施例二
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为15％的硝酸、7.5％的氢氟酸、10％的盐酸、5％的硫酸、0.75％的缓蚀剂、0.75％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为67w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为36.2w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃下放置90min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为25g/L及30g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
本发明能够快速有效去除渗铝钢管内外表面的氧化皮，使得管件表面色泽明丽，能够形成优良的钝化膜，有利于提高不锈钢管的外观质量与性能，同时不破坏渗铝涂层结构。经本发明处理后，渗铝层厚度为56μm左右，图3为经本发明处理后的涂层包覆不锈钢管截面微观形貌图。
实施例三
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为15％的硝酸、7.5％的氢氟酸、10％的盐酸、5％的硫酸、0.75％的缓蚀剂、0.75％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为67w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为37.5w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃下放置30min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为27g/L及27g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
本发明能够快速有效去除渗铝钢管内外表面的氧化皮，使得管件表面色泽明丽，能够形成优良的钝化膜，有利于提高不锈钢管的外观质量与性能，同时不破坏渗铝涂层结构。经本发明处理后，渗铝层厚度为34μm左右，图4为经本发明处理后的涂层包覆不锈钢管截面微观形貌图。
实施例四
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为15％的硝酸、7.5％的氢氟酸、10％的盐酸、5％的硫酸、0.75％的缓蚀剂、0.75％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为66w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为36.5w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃下放置30min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为25g/L及26g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
本发明能够快速有效去除渗铝钢管内外表面的氧化皮，使得管件表面色泽明丽，能够形成优良的钝化膜，有利于提高不锈钢管的外观质量与性能，同时不破坏渗铝涂层结构。经本发明处理后，渗铝层厚度为22μm左右，图5为经本发明处理后的涂层包覆不锈钢管截面微观形貌图。
实施例五
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为20％的硝酸、10％的氢氟酸、5％的盐酸、15％的硫酸、0.5％的缓蚀剂、0.5％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为65w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为38w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度90℃下放置30min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为25g/L及30g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化1min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
实施例六
渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，由按质量百分数为5％的硝酸、2％的氢氟酸、15％的盐酸、5％的硫酸、2％的缓蚀剂、2％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为68w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为36w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃下放置180min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为30g/L及25g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
实施例七
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂由按质量百分数为10％的硝酸、5.5％的氢氟酸、8％的盐酸、9％的硫酸、1％的缓蚀剂、1.2％的添加剂、其余为水组成。
所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
所述硝酸的浓度为67w％。
所述氢氟酸的浓度为45w％。
所述盐酸的浓度为37w％。
所述硫酸的浓度为98w％。
本发明所述的渗铝钢管的酸洗钝化方法包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度85℃下放置100min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为27g/L及28g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化15min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。

Claims (8)

1.一种渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，由按质量百分数为5％～20％的硝酸、2％～10％的氢氟酸、5％～15％的盐酸、5％～15％的硫酸、0.5％～2％的缓蚀剂、0.5％～2％的添加剂、其余为水组成。
2.根据权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于所述缓蚀剂为六次甲基四胺。
3.根据权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，所述添加剂为乙辛基酚聚氧乙烯。
4.根据权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，所述硝酸的浓度为65～68w％。
5.根据权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，所述氢氟酸的浓度为45w％。
6.根据权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，所述盐酸的浓度为36～38w％。
7.根据权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂，其特征在于，所述硫酸的浓度为98w％。
8.一种渗铝钢管的酸洗钝化方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将待处理渗铝钢管放置到氢氧化钠及碳酸钠的混合溶液中，并在温度80℃～90℃下放置30min～180min，其中，混合溶液中氢氧化钠的浓度及碳酸钠的浓度分别为25～30g/L及25～30g/L，再取出待处理渗铝钢管，并水洗待处理渗铝钢管，将水洗后的待处理渗铝钢管在室温下放置到权利要求1所述的渗铝钢管的酸洗钝化剂中酸洗钝化1-30min，同时搅拌所述渗铝钢管的酸洗钝化剂，然后再取出待处理渗铝钢管，水洗后烘干，完成渗铝钢管的酸洗钝化。
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