CN108754470A - 一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，属于钢材的表面处理技术领域。本发明所述处理剂的组分及质量百分比为：双氧水5.5%～11%，磷酸13%～18%、硝酸锰2.5%～5%、丹宁酸4%～6.5%、焦磷酸铜2%～5%、余量为水。本发明所述处理剂为不含铬的无机水系处理液，是一种环境友好型处理剂；使用简单，操作方便；使用后，耐候钢表面锈层生成及稳定化周期短，锈层致密，能够有效防止耐候钢表面的锈液流挂、飞散。
Description
技术领域
本发明涉及一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，属于钢材的腐蚀与防护技术领域。
背景技术
相比于普通碳素钢，耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能；相比于不锈钢，耐候钢中的合金元素含量远低于不锈钢中的合金元素含量，成本更低；与碳素钢相比，耐候钢具有优异耐大气腐蚀性能的主要原因在于其表面形成的锈层具有物理阻挡作用，锈层分布连续、致密、裂纹少，锈层中的颗粒构成网状结构，增强了钢与水和空气之间的隔绝作用，抑制了氧气和水的供给,从而使得锈层具有良好的保护性，抑制了基体的进一步腐蚀。但是，在自然环境中耐候钢表面要生成稳定的保护性锈层一般需要3年～10年的时间，甚至在一些极度恶劣的大气环境中难以形成稳定的保护性锈层。更重要的是，在自然条件下稳定化锈层形成的前期往往出现锈液流挂和飞散，造成严重的污染环境。
耐候钢的使用方式主要有直接裸露使用、涂装使用、稳定化处理后使用三种方式，其中稳定化处理后使用是最经济、最实用的方式。针对此，人们进行了大量的研究工作，研发了一些实用化的锈层稳定化处理技术，如耐候性涂膜处理、氧化物涂膜处理、带锈涂层处理等。但是,行业内目前还未开发技术较为成熟、锈层形成时间短、工艺简单、处理方便的锈层稳定化处理技术。所以，开发一种稳定化锈层形成周期短、工艺简单、性价比高的耐候钢表面处理液及其操作方法成为一个重要的研究课题；这也是本领域工程师和科技工作者亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，着力于解决耐候钢表面锈层在稳定化过程前期出现锈液流挂、飞散等问题，并考虑到重金属铬的危害，进而提供了一种能抑制锈液流挂、飞溅且不含铬的处理剂，并达到加速锈层的稳定化的目的。
本发明通过以下技术方案实现：
一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，所述处理剂的组分及其质量百分比为：双氧水5.5%～11%、磷酸13%～18%、硝酸锰2.5%～5%、丹宁酸4%～6.5%、焦磷酸铜2%～5%、余量为水，所有组份的质量百分比之和为100%。
进一步的优化，本发明所述处理剂的组分及质量百分比为：双氧水6.8%～9.5%、磷酸14.5%～17%、硝酸锰3%～4%、丹宁酸4.5%～5.2%、焦磷酸铜3%～4.5%、余量为水。
本发明的有益效果
（1）本发明处理剂为无机水系处理液，处理液中不含铬，完全抛开了传统铬酸或铬酸盐处理液的作用机理和主要组分，是一种环境友好型处理剂。
（2）本发明的处理剂使用简单，应用时，耐候钢在本处理剂配制的处理液处理前不需要提前去除耐候钢表面的氧化铁皮，可采用浸泡、喷淋的方式直接进行处理，操作方便，工序简单。
（3）使用本发明的处理剂，耐候钢表面锈层生成及稳定化周期短，锈层致密；本发明所述处理剂的组分与基体表面反应产生氧化、磷化、抑制腐蚀、钝化的综合作用，能够促使基体表面在较短的时间内生成一定厚度、色泽均匀的致密锈层，能够有效防止锈液流挂、飞散。
附图说明
图1为实施例1~4中各试样的失重腐蚀速率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
为方便比较结果，本发明实施例中的试样钢板均为酸洗预处理过的钢板，材质为09CuPCrNi-A，在实际生产或加工过程当钢板表面氧化不严重时可不用提前去除氧化铁皮。
实施例1
一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，其组分及质量百分比如下：双氧水5.5%、磷酸13%、硝酸锰5%、丹宁酸4.8%、焦磷酸铜5%，水66.7%。
实施例2
一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，其组分及质量百分比如下：双氧水11%、磷酸18%、硝酸锰2.5%、丹宁酸4%、焦磷酸铜2%，水62.5%。
实施例3
一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，其组分及质量百分比如下：双氧水7%、磷酸16%、硝酸锰3%、丹宁酸5.2%、焦磷酸铜4.5%，水64.3%。
实施例4
一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，其组分及质量百分比如下：双氧水8.2%、磷酸16.8%、硝酸锰3.6%、丹宁酸6.5%、焦磷酸铜4.1%，水60.8%。
处理剂的配制：将上述各实施例所要求的组分按质量百分比称量分别放入容器中，并搅拌均匀。
处理剂的使用：将配制好的处理剂采用喷淋的方式喷淋到实验钢板表面，自然干燥后，再次喷淋，反复喷淋四次。
加速腐蚀试验：采用CCX2000循环腐蚀试验箱进行周浸腐蚀试验；试验依照GB/T19746-2005执行，浸渍溶液为3.5%NaCl溶液，试验条件为：温度：45.2℃；湿度:70.5％；试验时间为六个周期，每一周期120h；每一周期中，每60min完成一次干湿交替循环，其中干湿时间各为20min和40min。
在加速腐蚀试验过程中，裸钢试样表面锈液流挂明显，且流挂不均匀，存在杂乱的流痕；而表面经处理的上述四组实例试样均仅有极少量的锈液滴下，说明本发明处理剂具有良好的促进锈层稳定化和防止锈层形成过程锈液的流挂作用。
经过加速腐蚀试验后，裸钢表面生成了一层颜色不均匀的锈层，经本发明处理剂处理过的四组试样表面的锈层均呈现颜色均匀的红褐色。
图1为加速腐蚀试验六个周期后各试样的失重腐蚀速率柱状图，从图1可以看出，加速腐蚀试验后，经本发明处理剂处理过的试样的腐蚀速率远远低于裸钢试样的腐蚀速率，且四组实例试样的腐蚀速率波动不大，说明耐候钢经本发明处理剂处理后表面获得的锈层稳定、致密，具有较好的减缓腐蚀作用。
Claims (2)
1.一种不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，其特征在于：所述处理剂的组分及质量百分比为：双氧水5.5%～11%，磷酸13%～18%、硝酸锰2.5%～5%、丹宁酸4%～6.5%、焦磷酸铜2%～5%、余量为水。
2.根据权利要求1所述的不含铬的耐候钢锈层稳定化处理剂，其特征在于：所述处理剂的组分及质量百分比为：双氧水6.8%～9.5%、磷酸14.5%～17%、硝酸锰3%～4%、丹宁酸4.5%～5.2%、焦磷酸铜3%～4.5%、余量为水。
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