CN1062559A - 一种钢铁材料防锈溶液 - Google Patents

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Abstract

一种钢铁材料防锈溶液，特别适用于钢铁材料在 热态(350—700℃)下的快速钝化防锈处理。本溶液 的组成配比为(按重量百分比)：Fe(OH)3→ {(OH)3}0.3—0.7％，NaOH0.3—0.7％，NaNO31— 4％，Na2SiO30.3—1.5％，Na2Cr2O40.2—1.2％余为 水。本溶液具有成膜快，膜层与基体层粘附性好，价 廉，无公害等优点，对控冷钢筋的在线钝化防锈处理 特别合适。

Description

一种钢铁材料防锈溶液，特别适用于钢铁材料在热态（350～700℃）下的快速钝化防锈处理。
众所周知，当前已有多种钢铁材料的防锈处理方法，其中钝化防锈处理就是一种防锈效果较好的方法。目前常用的钝化防锈溶液有重铬酸钾和亚硝酸钠溶液，这二种溶液均可使钢铁材料表面通过化学反应形成能与空气隔绝的致密的保护层，但这二种溶液在300℃以上即发生分解，因此只能在200℃以下使用。例如专利号为85104742A的钢铁除锈钝化新工艺，就揭示了一种以亚硝酸钠为主的钝化液，它只能在＜10～40℃的条件下使用，钝化膜成膜时间为3～5分钟，显然，对于需要在热态下（350～700℃）快速进行钝化防锈处理的钢铁材料，这二种常用的钝化防锈溶液就不能使用，就以当前推广采用的轧后余热处理生产的钢筋来说，用这种工艺生产的钢筋因在冷却器中受到水冷却，表面结构发生变化：
这种非晶态羟基氧化铁极不稳定，容易脱水生成Fe2O3铁锈，而且钢筋出冷却器后仍有存在的游离Fe和FeO也易于生成Fe2O3，Fe2O3是一种结构疏松，容易起壳剥落的物质，因此采用轧后余热处理的钢筋表面更易锈蚀，并给批量储存及建筑上的使用带来困难而且经控冷的钢筋出冷却器后其表面温度仍高达350～700℃，因此显然不能采用常用的钝化防锈液进行在线防锈处理，而且由于钢筋在线速度限止，因此成膜反应一定要在极短的时间内。例如在数秒内完成。
本发明的目的就是要研制一种能适用于高温（350～700℃）且与钢铁材料表面反应成膜时间短（数秒内），防锈效果好，价廉，无三废污染，并特别适用于控冷钢筋在线处理的钝化防锈溶液。
本发明的措施是除选择具有尖晶石型点阵，致密的能有效阻碍氧向材料内部迁移的Fe3O4膜外，还选择了流动性、粘附性较好，成膜性较容易，且在高温下反应并不发生分解的Na4SiCr2O7（O4）保护膜，并添加能使Fe3O4膜快速生成的催化剂。
本发明采用下列组分：
1、采用Fe（OH）3作为催化剂，促使FeOx（OH）能快速转变成Fe3O4，其化学反应式如下：
2、采用能生成所希望的Na4SiCr2O7（OH）保护膜的Na2SiO3和Na2Cr2O4，其反应式如下：
该化学反应式在300～700℃下进行，且温度越高反应时间越短。
3、采用能与钢筋表面游离Fe生成Fe3O4膜的NaOH和NaNO3组分，其反应式为：
本发明的特征在于，溶液的组成及配比为（按重量百分比）：Fe（OH）30.3～0.7%，NaOH 0.3～0.7%，NaNO31～4%，Na2SiO30.3～1.5%，Na2Cr2O40.2～1.2%，余水。
经试验本溶液适用于表面温度350～700℃的钢铁材料钝化防锈处理，而且成膜时间极短，一般来说，反应温度越高，时间就越短，当钢铁材料表面温度在550～600℃时，反应时间仅需0.22-0.3秒，处理后表面生成良好的Fe3O4和Na4SiCr2O7（OH）膜，膜层与基体粘附性极好。
由于本发明浓度在2～8%，且组成的溶剂无三废公害，因此本溶液价廉，特别适用于工业生产的热态钢铁材在线防锈处理。
下面为本发明的实施例。
采用Fe（OH）30.5%，Na（OH） 0.5%，NaNO32%，Na2SiO31%，Na2Cr2O41%，H2O 95%配制成本溶液。
用小型喷雾器对直径为22毫米的，表面温度为600℃的出冷却器的控冷钢筋进行表面喷射，然后进行户外挂片试验，3个月后未发生锈蚀。
此外，本发明还在实验室条件下，对温度处于350～700℃下的钢铁材料，进行钝化防锈处理，发现均能良好成膜，而且反应时间极短（在0.2～0.3秒）。因此，本溶液完全可以适用于在热态下（350～700℃）需要快速进行钝化防锈处理的钢铁材料。
采用本溶液对控冷钢筋进行钝化防锈处理，可以革除因采用常用钝化液而进行的专门钝化防锈处理工序，而且由于本溶液的浓度仅为2-8%，因此在不需提高太多成本的前提下，使钢筋的质量有了大幅度地提高，本溶液无三废污染公害。

Claims (2)

1、一种钢铁材料防锈溶液，其特征在于，溶液的组成配比为(按重量百分比)∶Fe(OH)30.3～0.7%，NaH0.3～0.7%，NaNO31～4%，Na2SiO30.3～1.5%，Na2Cr2O40.2～1.2%，余水。
2、如权利要求1所述的溶液，其特征在于，溶液的组成配比为（按重量百分比）：Fe（OH）30.5%，Na（OH） 0.5%，
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