CN107419325A - 一种钢材的除锈方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢材的除锈方法，包括步骤一、将表面有锈的钢材作为阳极，放入碱性电解液中进行碱性电解处理；步骤二、将经步骤一中电解处理的钢材，采用刷磨的方法将锈皮从钢材的表面去除；步骤三、将除锈后的钢材置于含保护剂的溶液中，表面生成保护膜，利用超声波除灰；步骤四、将除灰后的钢材进行气吹，通过空压机压缩空气用气枪吹落工件表面携带的液体；步骤五、将步骤四气吹后的钢材进行烘干，使工件表面干燥；步骤六、对钢材喷涂防锈漆。本发明中钢材采用碱性电解液电解，不使用酸性电解液，因而没有酸洗废液的排放问题，利于环保；且利用超声波除灰，同样不会产生化学污染，而且除灰的效果好、效率高。

Description

一种钢材的除锈方法
技术领域
本发明属于钢材表面处理技术领域，具体涉及一种钢材的除锈方法。
背景技术
钢材的生产过程所包括的退火、淬火、焊接、锻造及热处理过程，会使钢材表面产生一层不期望的黑色的氧化物质，即是一般所称的「锈皮」。锈皮的存在不仅影响钢铁表面质量，同时会对后续的加工效果及成品质量产生不良影响，因此必须去除。
目前，如碳钢、不锈钢及高合金钢等钢材一般采用酸洗方法去除锈皮，利用酸将不锈钢表面的锈皮溶解，使锈皮与钢材分离。具体的做法是在60至 75℃环境下，以硝酸(HNO3)及氢氟酸(HF)的混合物作为酸洗液，进行酸洗15 至30分钟。
常用的去除锈皮方式为酸洗，另外，针对较难去除的锈皮，还需利用一些辅助处理来提高除锈效率。酸洗所使用的酸液包括硫酸、硝酸、盐酸及磷酸等，在实际运用时容易发生酸洗不完全或过度酸洗等问题，且酸洗程度的不同也会严重影响不锈钢的外观，例如不锈钢表面产生多数孔洞而不平滑光亮。除了上述问题外，酸洗过程所产生的大量酸洗废液因含有铁、铬、镍等重金属，需进行特殊处理才可在符合环保需求下排放废液，且酸液也可能产生氮氧化物(如NO、NO2)等空气污染物质。此外，含硝酸的酸洗液于使用过程中会产生氮氧化物(NOx)，如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。虽然于酸洗液中添加如过氧化氢(H2O2)等氧化剂有助于降低硝酸的使用量并减少氮氧化物生成，但仍无法解决酸洗废液所造成的污染问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：提供一种钢材的除锈方法，一种不需使用酸液，同时符合经济效益及环保需求的碱性电解除锈方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种钢材的除锈方法：包括如下步骤：
步骤一、将表面有锈的钢材作为阳极，放入碱性电解液中进行碱性电解处理，电解液浓度大于或等于0.4M，电解的电流密度大于或等于10A/dm2；
步骤二、将经步骤一中电解处理的钢材，采用刷磨的方法将锈皮从钢材的表面去除；
步骤三、将除锈后的钢材置于含保护剂的溶液中，表面生成保护膜，利用超声波除灰；保护剂为含氨化合物，包括饱和氮环化合物、烷基胺、芳胺、不饱和氮环化合物，质量浓度为0.1％‐1.0％；超声波除灰的工作频率为10 ‐20KHz/dm3，超声波除灰时间为1min‐10min；
步骤四、将除灰后的钢材进行气吹，通过空压机压缩空气用气枪吹落工件表面携带的液体；
步骤五、将步骤四气吹后的钢材进行烘干，使工件表面干燥，烘干温度为 50‐150度；
步骤六、对钢材喷涂防锈漆。
进一步地说，步骤三中所述保护剂为次甲基四胺即乌洛托品，质量浓度为0.3％，超声波除灰的工作频率为20KHz/dm3。
进一步地说，所述碱性电解液包括以下质量份原料：葡萄糖酸钠58－225 份、氢氧化钠1－5份和水500－1000份。
进一步地说，所述碱性电解液的制作方法为：将葡萄糖酸钠和氢氧化钠按组份依次加到水中，搅拌至溶解即成，水的温度为70￣90℃，时间3￣ 10min。
进一步地说，所述碱性电解液的PH值为7－8.5。
进一步地说，电解处理的电流密度范围为20至160A/dm2。
进一步地说，步骤五中所述烘干温度为150°。
进一步地说，所述碱性电解液的浓度为0.9至1.2M。
本发明的有益效果如下：
一、本发明的除氧去锈的方法包括利用碱性电解液电解、采用刷磨的方法去锈、形成保护膜、除灰、气吹、烘干和喷漆等步骤，从而能获得表面平滑光亮的钢材。本发明的方法无需多次电解处理而符合经济效益，且本发明中钢材采用碱性电解液电解，不使用酸性电解液，因而没有酸洗废液的排放问题，利于环保；
二、利用超声波除灰，同样不会产生化学污染，而且除灰的效果好、效率高；
三、超声波除灰过程是在含保护剂的溶液中进行，保护剂是乌洛托品。这样经过乌洛托品溶液浸渍过的钢材，表面会生成保护膜，可以使得钢材在较长时间放置时也不会返锈。而且超声波除下来的“灰”呈不溶性的固态，经长时间积累后可以通过过滤除去，因而实现保护剂的滤液循环使用。
具体实施方式
下面结合本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：一种钢材的除锈方法：包括如下步骤：
步骤一、将表面有锈的钢材作为阳极，放入碱性电解液中进行碱性电解处理，电解液浓度大于或等于0.4M，电解的电流密度大于或等于10A/dm2；
步骤二、将经步骤一中电解处理的钢材，采用刷磨的方法将锈皮从钢材的表面去除；
步骤三、将除锈后的钢材置于含保护剂的溶液中，表面生成保护膜，利用超声波除灰；保护剂为含氨化合物，包括饱和氮环化合物、烷基胺、芳胺、不饱和氮环化合物，质量浓度为0.1％‐1.0％；超声波除灰的工作频率为10 ‐20KHz/dm3，超声波除灰时间为1min‐10min；
步骤四、将除灰后的钢材进行气吹，通过空压机压缩空气用气枪吹落工件表面携带的液体；
步骤五、将步骤四气吹后的钢材进行烘干，使工件表面干燥，烘干温度为 50‐150度；
步骤六、对钢材喷涂防锈漆。
步骤三中所述保护剂为次甲基四胺即乌洛托品，质量浓度为0.3％，超声波除灰的工作频率为20KHz/dm3。
所述碱性电解液包括以下质量份原料：葡萄糖酸钠58－225份、氢氧化钠 1－5份和水500－1000份。
所述碱性电解液的制作方法为：将葡萄糖酸钠和氢氧化钠按组份依次加到水中，搅拌至溶解即成，水的温度为70￣90℃，时间3￣10min。
所述碱性电解液的PH值为7－8.5。
电解处理的电流密度范围为20至160A/dm2。
步骤五中所述烘干温度为150°。
所述碱性电解液的浓度为0.9至1.2M。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种钢材的除锈方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将表面有锈的钢材作为阳极，放入碱性电解液中进行碱性电解处理，电解液浓度大于或等于0.4M，电解的电流密度大于或等于10A/dm2；
步骤二、将经步骤一中电解处理的钢材，采用刷磨的方法将锈皮从钢材的表面去除；
步骤三、将除锈后的钢材置于含保护剂的溶液中，表面生成保护膜，利用超声波除灰；保护剂为含氨化合物，包括饱和氮环化合物、烷基胺、芳胺、不饱和氮环化合物，质量浓度为0.1％‐1.0％；超声波除灰的工作频率为10‐20KHz/dm3，超声波除灰时间为1min‐10min；
步骤四、将除灰后的钢材进行气吹，通过空压机压缩空气用气枪吹落工件表面携带的液体；
步骤五、将步骤四气吹后的钢材进行烘干，使工件表面干燥，烘干温度为50‐150度；
步骤六、对钢材喷涂防锈漆。
2.根据权利要求1所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：步骤三中所述保护剂为次甲基四胺即乌洛托品，质量浓度为0.3％，超声波除灰的工作频率为20KHz/dm3。
3.根据权利要求1所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：所述碱性电解液包括以下质量份原料：葡萄糖酸钠58－225份、氢氧化钠1－5份和水500－1000份。
4.根据权利要求3所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：所述碱性电解液的制作方法为：将葡萄糖酸钠和氢氧化钠按组份依次加到水中，搅拌至溶解即成，水的温度为70￣90℃，时间3￣10min。
5.根据权利要求1所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：所述碱性电解液的PH值为7－8.5。
6.根据权利要求1所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：电解处理的电流密度范围为20至160A/dm2。
7.根据权利要求1所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：步骤五中所述烘干温度为150°。
8.根据权利要求1所述的一种钢材的除锈方法，其特征在于：所述碱性电解液的浓度为0.9至1.2M。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102677140A (zh) * 2012-05-04 2012-09-19 大连理工大学 一种不锈钢铸件的表面清洗工艺
CN102965718A (zh) * 2011-09-01 2013-03-13 瑞研材料科技股份有限公司 去除不锈钢的锈皮的方法
CN103806083A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 瑞研材料科技股份有限公司 碱性电解除锈方法

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