CN109112552A

CN109112552A - 一种不锈钢表面氧化层的去除剂及其制备和使用方法

Info

Publication number: CN109112552A
Application number: CN201710494569.1A
Authority: CN
Inventors: 陈义庆; 钟彬; 肖宇; 高鹏; 艾芳芳; 李琳; 王勇; 孙殿东
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2019-01-01

Abstract

本发明提供了一种不锈钢表面氧化层的去除剂及其制备和使用方法，去除剂中各种成分的质量百分比为：盐酸5％～10％；硫酸6％～15％；乙醇6％～12％；双氧水10％～14％；六次甲基四胺0.5％～1.0％；JFC表面活性剂0.5％～1.0％；其余为水。制备时，按照上述配比计算各组分的具体用量，然后依次加入水、硫酸、盐酸、乙醇、六次甲基四胺、JFC表面活性剂、双氧水，各组分均匀混合即可；使用时，在室温状态下将待处理的不锈钢浸入配制好的去除剂溶液中，浸泡30～90min后取出，用清水冲洗干净，干燥。本发明的去除剂不含有危害环境以及人体健康安全的F离子，所需药剂简单易得，处理过程中不需要加热，易于操作，废液处理简单，同时具有钝化功能。

Description

一种不锈钢表面氧化层的去除剂及其制备和使用方法

技术领域

本发明涉及一种去除不锈钢板材生产中经过高温固溶处理后产生的表面氧化层的去除剂及其制备和使用方法，尤其适用于双相不锈钢板材生产中经过高温固溶处理后产生的表面氧化层。

背景技术

不锈钢生产过程中不可避免的会生成氧化层，氧化层的存在不仅影响到不锈钢的美观，还会影响到不锈钢进一步的加工处理，不锈钢氧化层的去除已成为不锈钢加工中不可缺少的步骤。及时去除不锈钢工件的氧化皮，对顺利进行下道工序加工以及防止工件表面的腐蚀、延长零件使用寿命有重要意义。但由于不锈钢含有大量的铬、镍、钼、硅等成分，致使去除不锈钢表面的氧化层用常规的方法很难去除，尤其是双相不锈钢。

双相不锈钢具有强度高、膨胀系数小、导热系数大，对晶间腐蚀不敏感，具有优良的耐应力腐蚀与腐蚀疲劳性能，耐点蚀、缝隙腐蚀性能好，同时由于它Ni元素含量低，大大降低了生产成本，因此双相不锈钢近几年获得快速的发展，在核电、石化、制盐、造船等领域得到广泛应用。

双相不锈钢在成分设计中具有高Cr、高N、高Mo的特征，室温组织奥氏体与铁素体的比例接近1:1。经过冶炼、轧制后的双相不锈钢，经过1000℃以上的高温固溶处理后，会在不锈钢表面形成较厚的含有大量NiO、CrO、Cr₂O₃，以及十分难溶的FeO·Cr₂O₃的氧化皮。因此其表面的氧化层中的氧化物结构多样、性能各异，且组织致密而坚韧，与基体结合的非常牢固，使得该氧化层更加难以清除干净。

去除氧化皮的方法有机械法、化学法和电化学法。其中机械法存在劳动强度大、工作条件恶劣以及金属磨损量大等不足，电化学法具有消耗电能高、设备投资大对操作人员以及样品要求高缺点，而化学法由于效率高、效果好、易于操作等优点而成为目前人们最为常用的方法。但目前化学法大多采用含氟或含氮化合物的混合液进行处理，由于这些物质存在使用过程中排除大量有害气体，危害人类健康；同时废液处理困难、且处理后的富营养物质污染环境严重，造成极大的社会危害。

综上所述，现有可知的不锈钢氧化层的去除技术尚不能满足不锈钢、尤其是双相不锈钢氧化层的去除要求，需要寻求一种合理可行、高效优质且对环境友好的不锈钢表面氧化层的去除剂。

发明内容

本发明目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种去除经过高温固溶处理后不锈钢表面氧化层的去除剂及其制备和使用方法，该去除剂不含有危害环境以及人体健康安全的F离子，处理过程中不用加热。

本发明的去除剂中，各种成分的质量百分比为：

制备方法：按照上述配比计算各组分的具体用量，然后依次加入水、硫酸、盐酸、乙醇、六次甲基四胺、JFC表面活性剂、双氧水，各组分均匀混合即可。配制时，每加入一种组分后要充分搅拌，使溶液混合均匀，并且待溶液降至室温后再加入下一组分。

使用方法，在室温状态下，将待处理的不锈钢浸入配制好的去除剂溶液中，浸泡30～90min后取出，用清水冲洗干净，干燥。

所述室温状态下的温度为10～35℃，浸泡过程中溶液流动速度大于0.1m/s，这不仅提高了清洗的速度，而且由于加速溶液的流动会带走大量的热量，不至于使溶液的温度过高，引起盐酸、双氧水以及乙醇的挥发。另外，在不锈钢去除氧化皮后，要用清水充分冲洗掉残液，干燥，以便使用或进一步处理。

对本发明使用的去除剂的各组分的作用进行说明：

1、盐酸是一种非氧化性的无机强酸，对铁有较高的溶解能力。除锈过程中形成的盐类溶解性好，操作简便，安全，除锈后不锈钢表面状态良好，盐酸在酸洗过程中起主导作用。含量低，酸洗效果不佳；含量高，容易挥发。

2、硫酸是一种氧化性的无机强酸，主要是进一步增强酸洗的浸蚀能力，提高酸洗清除氧化皮的速度。与盐酸一起使用，可以使不锈钢表面的氧化皮去除完全，且能够达到光亮的目的。当其含量较低时，效果不佳；当其含量较高时，可以使很多金属氧化腐蚀，本身还原为低价的硫化物。

3、双氧水具有强氧化性，使不锈钢表面的致密氧化层的结构发生变化，从而溶解于盐酸和硫酸中，达到去除氧化皮的目的，同时还可以使去除表面氧化层的不锈钢表面发生钝化。含量低，氧化效果以及钝化效果均不佳；含量高，容易引起双相不锈钢表面发生过氧化，且以引起去除氧化铁皮的过程中发生爆沸。

4、乙醇作为双氧水的稳定剂来抑制双氧水的分解，同时在酸洗过程中一部分乙醇被氧化为乙酸，进一步增强了酸洗液的酸洗能力。含量低，不能有效抑制双氧水的分解；含量高，原料浪费，容易发生危险。

5、六次甲基四胺作为不锈钢表面氧化皮去除过程中的缓蚀剂。含量低，缓蚀效果不好；含量高，浪费且效果不佳。

6、JFC表面活性剂作为表面活性剂提高氧化层的去除效率以及降低双相不锈钢基体发生氢脆的危险。含量低，上述效果达不到；含量高，造成成本上升、原料浪费。

本发明提供了一种有效、环保、节约能源的去除经过高温固溶处理后双相不锈钢表面氧化层的去除剂，该去除剂不含有危害环境以及人体健康安全的F离子，所需药剂简单易得，处理过程中不需要加热，易于操作，废液处理简单，该去除剂同时具有钝化功能。

具体实施方式

下面结合氧化层最为复杂与致密的双相不锈钢的实施例对本发明进行进一步说明：

分别按照实施例1～5各种配比计算各组分的具体用量并配制去除剂(详见下表)，配制过程中依次加入水、硫酸、盐酸、乙醇、六次甲基四胺、JFC表面活性剂、双氧水，各组分均匀混合即可。配制时，每加入一种组分后要充分搅拌，使溶液混合均匀，并且待溶液降至室温后再加入下一组分。

将待处理的不锈钢分别浸入上述配制好的各种去除剂中，并按照各自规定的时间和温度进行浸泡(详见下表)，然后取出，用清水冲洗干净。详见下表。不锈钢表面氧化层全部去除干净，不锈钢表面光亮、光滑。

Claims

1.一种不锈钢表面氧化层的去除剂，其特征在于各种成分的质量百分比为：

2.一种权利要求1所述的不锈钢表面氧化层的去除剂的制备方法，其特征在于：按照上述配比计算各组分的具体用量，然后依次加入水、硫酸、盐酸、乙醇、六次甲基四胺、JFC表面活性剂、双氧水，各组分均匀混合即可；配制时，每加入一种组分后要充分搅拌，使溶液混合均匀，并且待溶液降至室温后再加入下一组分。

3.一种权利要求1所述的不锈钢表面氧化层的去除剂的使用方法，其特征在于：在室温状态下，将待处理的不锈钢浸入配制好的去除剂溶液中，浸泡30～90min后取出，用清水冲洗干净，干燥。

4.根据权利要求3所述的不锈钢表面氧化层的去除剂的使用方法，其特征在于：所述室温状态下的温度为10～35℃，浸泡过程中溶液的流动速度大于0.1m/s。