CN107217248A

CN107217248A - 不锈钢钝化液及其钝化新工艺

Info

Publication number: CN107217248A
Application number: CN201710674116.7A
Authority: CN
Inventors: 刘汉锋
Original assignee: Guangdong Sailing Industry Co Ltd
Current assignee: Guangdong Sailing Industry Co Ltd
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2017-09-29

Abstract

本发明涉及不锈钢钝化液及其钝化新工艺,包括如下步骤：步骤一：表面清洗;步骤二：形成内部钝化层：配制成A类钝化液备用，把工件浸泡在A类钝化液，浸泡10min~30min，使工件表面产生内部钝化层；步骤三：过水除残留液;步骤四：形成外部钝化层:制成B类钝化液备用，加热B类钝化液到50℃，工件浸泡，浸泡30秒，使工件表面产生致密外部钝化层；步骤五：过水除残留液；步骤六：超声清洗：步骤七：干燥处理。利用缓蚀协同效应配置的钝化技术，从不环保向环保转变，通过两次钝化处理形成双膜层钝化结构，使工件提高工件10‑15倍的耐腐蚀能力，不锈钢SUS303材质可达到盐雾测试300小时,不锈钢SUS304材质可达到盐雾测试500小时以上;本色钝化，表面完全看不出有钝化的痕迹，更不会影响尺寸。

Description

不锈钢钝化液及其钝化新工艺

技术领域

本发明涉及不锈钢钝化液及其钝化新工艺。

背景技术

不锈钢由于其优越的耐蚀性被广泛应用于现代社会的各个领域。然而在许多腐蚀性环境介质中，不锈钢的腐蚀仍经常发生，尤其易发生危害较大的局部腐蚀。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。这种薄膜一旦因某种原因遭到了氧原子的不断渗入或金属中铁原子的不断析离，易形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。这种氧化膜受到破坏的形式很多，日常生活中多见的有下述四种：

1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者连成一个微电池，引发了电化学反应，保护膜受到破坏，称之为电化学腐蚀；

2.不锈钢表面粘附有机物汁液，在有水氧情况下，构成有机酸，长时间则有机酸对金属表面产生腐蚀；

3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），引起局部腐蚀；

4.在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液点，引起化学腐蚀。

不锈钢表面钝化膜的破裂以及点蚀的发生过程包含了电子与离子的传输，电荷的传输是在电场驱动下发生的，而电场受钝化膜电子结构的影响。因此，钝化膜耐蚀性与其半导体电子特性密切相关。有研究表明，不锈钢的耐蚀性很大程度上依赖于其表面钝化膜的组成、结构及厚度等。通过近年来的科学技术的发展，已发展了不少先进的表面处理技术如离子束、电子束及激光束等物理技术对不锈钢钝化膜进行改性处理，试图提高不锈钢的耐蚀性能。但是在现实应用中，大部分还是通过化学钝化的方法对不锈钢进行钝化。

通过化学的方法进行处理，可以在不锈钢表面形成一层薄薄的钝化膜，基本不改变基材的外观、大小和形状。由于成膜的方法不同，成膜原理也不一致，但基本都是在不锈钢表面生成一层致密的保护膜，使不锈钢表面隔绝气体和其他外部腐蚀介质。从早期的硝酸钝化到利用重铬酸钾等强氧化性物质钝化，对人体具有伤害，对环境带来污染。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供不锈钢钝化液及其钝化新工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是不锈钢钝化液的钝化新工艺，包括如下步骤：

（1）表面清洗：

用常温且电阻率不大于12MΩ·cm超纯水浸泡过水两遍，清洗表面的污物；

超纯水：既将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。有效去除工件表面杂质。

（2）第一次钝化处理：

按对应重量份称取相应物质配制成A类钝化液备用，所述A类钝化液质量百分比为：缓蚀复合剂 4～7%、胺型复合剂5～12%、三乙醇胺5～12%、表面活性剂3～9%、渗透剂1～4%、余量为水；把工件浸泡在A类钝化液，浸泡10min~30min，使工件表面产生钝化层；其中，所述缓蚀复合剂为酒石酸钠、四硼酸钠、柠檬酸钠、钨酸钠、钼酸钠或亚硫酸钠、乙二醇、丙三醇和山梨醇的混合物；所述胺型复合剂为苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、辛基丁基二苯胺或烷基化二苯胺混合物；所述三乙醇胺即三(2-羟乙基)胺，可以看做是三乙胺的三羟基取代物，与其他胺类化合物相似，由于氮原子上存在孤对电子，三乙醇胺具弱碱性，能够与无机酸或有机酸反应生成盐；所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇、乙二胺EO-PO中的一种或几种的混合物，

A类钝化处理取代强酸酸洗，杜绝了各种危害，更利于操作工人的身体健康；可在不锈钢表面形成一层致密的钝化膜，胺型复合剂、三乙醇胺可以大大降低酸性溶液的使用浓度，成倍的延长缓蚀复合剂的使用寿命和工件的处理量，所得A类钝化液性质温和，对不锈钢表面无刺激性，即使长时间使用，也不会对不锈钢产生损害。

（3）过水：过水两遍，去除第一次钝化处理后残留的A类钝化液；

（4）第二次钝化处理：

按对应重量份称取相应物质配制成B类钝化液备用，所述B类钝化液质量百分比为为：一水柠檬酸20%、肌醇脂六磷酸脂1.8~4.0%、硝酸铈0.2~1.1%、去离子水18~25%；加热到50℃，工件浸泡，浸泡30秒，使工件表面产生致密钝化层；钝化层均匀致密，抗冲击力强，抗腐蚀性好，具有良好的金属外观；

（5）过水：清洗去除第二次钝化处理后表面的残留B类钝化液；

（6）超声清洗：

（7）干燥处理：

将步骤（6）处理后的工件放入干燥室内，控制干燥室内的温度为100~120℃，相对湿度控制为40~45%，干燥处理10~20min后取出即可。

本发明具有如下有益效果：利用缓蚀协同效应配置的钝化技术，从不环保向环保转变，通过两次钝化处理形成双膜层钝化结构，一层是紧靠工件表面的内部钝化层，在内部钝化层表面再形成紧密外部钝化层，其中内部钝化层具有较多微孔，其中三乙醇胺能有效填补微孔，提升内部钝化层的致密性，同时配合肌醇脂六磷酸脂的成膜性，有效阻止了水等杂质的渗入，一水柠檬酸配合起到了显著的钝化效果，在第二钝化时先升温，再将其浸入到B类钝化液中钝化处理，可改善内部钝化层结构组成，有利于外部钝化层与内部钝化层的结合，并有效的促进了肌醇脂六磷酸脂成分在内部钝化层的填附效果。最终在各步骤的合理配合作用下，本发明钝化新工艺可在工件外层形成较为稳定的钝化膜，使工件提高工件10-15倍的耐腐蚀能力，不锈钢SUS303材质可达到盐雾测试300小时,不锈钢SUS304材质可达到盐雾测试500小时以上;本色钝化，表面完全看不出有钝化的痕迹，更不会影响尺寸。

具体实施方式

一种不锈钢钝化液，包括如下步骤：

（1）表面清洗：

用常温且电阻率不大于12MΩ·cm超纯水浸泡过水两遍，清洗表面的污物

（2）第一次钝化处理：

（4）第二次钝化处理

（6）超声清洗：

（7）干燥处理：

本发明具有如下有益效果：利用缓蚀协同效应配置的钝化技术，从不环保向环保转变，通过两次钝化处理形成双膜层钝化结构，一层是紧靠工件表面的内部钝化层，在内部钝化层表面再形成紧密外部钝化层，其中内部钝化层具有较多微孔，其中三乙醇胺能有效填补微孔，提升内部钝化层的致密性，同时配合肌醇脂六磷酸脂的成膜性，有效阻止了水等杂质的渗入，一水柠檬酸配合起到了显著的钝化效果，在第二钝化时先升温，再将其浸入到B类钝化液中钝化处理，可改善内部钝化层结构组成，有利于外部钝化层与内部钝化层的结合，并有效的促进了肌醇脂六磷酸脂成分在内部钝化层的填附效果。最终在各步骤的合理配合作用下，本发明钝化新工艺可在工件外层形成较为稳定的钝化膜，本色钝化，表面完全看不出有钝化的痕迹，更不会影响尺寸。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种不锈钢钝化液的钝化新工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：表面清洗：

用常温且电阻率不大于12MΩ•cm超纯水浸泡过水两遍，清洗表面的污物；

步骤二：形成内部钝化层：

配制成A类钝化液备用，把工件浸泡在A类钝化液，浸泡10min~30min，使工件表面产生内部钝化层；

步骤三：过水除残留液：

过水两遍，去除第一次钝化处理后工件表面残留的A类钝化液；

步骤四：形成外部钝化层：

制成B类钝化液备用，加热B类钝化液到50℃，工件浸泡，浸泡30秒，使工件表面产生致密外部钝化层；

步骤五：过水除残留液：

清洗去除第二次钝化处理后工件表面的残留B类钝化液；

步骤六：超声清洗：

步骤七：干燥处理：

将步骤六处理后的工件放入干燥室内，控制干燥室内的温度为100~120℃，相对湿度控制为40~45%，干燥处理10~20min后取出即可。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢钝化液的钝化新工艺，其特征在于：步骤二中，所述A类钝化液质量百分比为：缓蚀复合剂 4～7%、胺型复合剂5～12%、三乙醇胺5～12%、表面活性剂3～9%、渗透剂1～4%、余量为水。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢钝化液的钝化新工艺，其特征在于：其中，所述缓蚀复合剂为酒石酸钠、四硼酸钠、柠檬酸钠、钨酸钠、钼酸钠或亚硫酸钠、乙二醇、丙三醇和山梨醇的混合物；所述胺型复合剂为苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、辛基丁基二苯胺或烷基化二苯胺混合物；所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇、乙二胺EO-PO中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢钝化液的钝化新工艺，其特征在于：步骤四中，所述B类钝化液质量百分比为为：一水柠檬酸20%、肌醇脂六磷酸脂1.8~4.0%、硝酸铈0.2~1.1%、去离子水18~25%。