CN112064034B - 一种电工钢防锈液、其使用方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料检验技术领域，具体涉及一种电工钢防锈液、其使用方法及其应用。所述防锈液包含弱碱性盐和水；其中，所述弱碱性盐和水的质量比为(1～10)：(90～99)；所述弱碱性盐为弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐。采用本发明提供的电工钢防锈液，能够在电工钢(尤其是取向硅钢)样品表面形成保护膜而避免样品表面受到腐蚀，使获得的样品晶界清晰完整，实现有效保护电工钢等金属的目的；并便于对样品表面晶粒的观察和测量工作，从而有利于高效、准确地进行产品研发。
Description
技术领域
本发明属于金属材料检验技术领域，具体涉及一种电工钢防锈液、其使用方法及其应用。
背景技术
为科学指导电工钢的产品研发工作，需要对电工钢的晶粒进行观察。电工钢中的取向硅钢是唯一经过二次再结晶得到的钢铁制品，其被誉为现代钢铁业皇冠上的明珠。在研究开发取向硅钢的过程中，需要对取向硅钢的再结晶晶粒的起源和分布、再结晶组织的发展规律、二次再结晶的发生和演变规律以及最终晶粒尺寸进行观察。
取向硅钢二次再结晶后的晶粒尺寸通常达10～50cm，因此需通过低倍酸洗取向硅钢来制备取向硅钢样品，以便于观察样品中的宏观组织。通常来说，取向硅钢经酸洗后如果不经过保护处理，其表面极易生锈，不利于样品的长期保存。目前，最普遍的方法是在取向硅钢的样品表面刷涂清漆，该方法的缺陷表现在：刷涂清漆会产生一定的污染和危害；难以保证刷涂的清漆厚度均匀；刷涂清漆的过程要求样品是干燥状态，而刷涂完还需要经较长的晾干时间，从而工作效率低下；清漆涂层较厚时，不利于对样品的较细晶粒进行观察，导致晶粒的观察和测量工作产生较大的误差，不利于精准指导取向硅钢的科学研究。
因此，亟需一种电工钢(尤其是取向硅钢)的表面处理(在酸洗过程中)方法，在取向硅钢表面形成保护膜而避免表面加速腐蚀，使获得的取向硅钢样品的晶界清晰完整，便于样品表面晶粒的观察和测量工作，从而有利于高效、准确地进行产品研发。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种电工钢防锈液、其使用方法及其应用。采用本发明提供的电工钢防锈液，能够在电工钢(尤其是取向硅钢)样品表面形成保护膜而避免样品表面受到腐蚀，使获得的样品晶界清晰完整，实现有效保护电工钢等金属的目的；并便于对样品表面晶粒的观察和测量工作，从而有利于高效、准确地进行产品研发。
用于实现上述目的技术方案如下：
在本发明的一个方面，提供了一种电工钢防锈液，包含弱碱性盐和水；其中，所述弱碱性盐和水的质量比为(1～10)：(90～99)；所述弱碱性盐为弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述弱碱性钠盐为无水硫酸钠；所述弱碱性钾盐为无水硫酸钾。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述防锈液包含无水硫酸钠和水；其中，所述防锈液中，所述无水硫酸钠和水的质量比为1:9。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述水为去离子水和/或脱盐水，其电导率≤18μs/cm。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述电工钢可以为硅钢，所述硅钢可以为取向硅钢。
在本发明的另一个方面，提供了一种本发明所述的电工钢防锈液的使用方法：将所述电工钢防锈液用水稀释成电工钢防锈液的稀释液后使用；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:(30～80)；
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液的使用方法中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:45。
本发明又提供一种电工钢酸洗方法，其中采用本发明所述的电工钢防锈液进行酸洗；所述酸洗方法包括：
将电工钢进行酸洗，后置于碳酸氢钠水溶液(其浓度范围可以为0.5～3％)中浸泡2～3min，得到酸洗后电工钢；
将所述酸洗后电工钢用水洗涤，后置于所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡5～10min，得到防锈处理的电工钢；
将所述防锈处理的电工钢置于无水乙醇中浸泡2～3min，吹干；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:(30～80)。
在本发明的一些实施方式中，在本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:45。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的酸洗方法中，所述电工钢可以为取向硅钢。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的酸洗方法包括：
将电工钢进行酸洗，后置于碳酸氢钠水溶液(其浓度范围可以为0.5～3％)中浸泡2～3min，以去除电工钢表面的残余酸洗溶液，得到酸洗后电工钢；
将所述酸洗后电工钢置于流动的清水槽中洗涤，边清洗边用刷子刷掉电工钢表面的污渍，后置于所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡5～10min，得到防锈处理的电工钢；
将所述防锈处理的电工钢置于无水乙醇中浸泡2～3min，吹干；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:(30～80)。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述将电工钢进行酸洗的过程中，采用的酸洗溶液为盐酸水溶液；
所述将电工钢进行酸洗的过程中，所述酸洗的温度为45～70℃。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述将电工钢进行酸洗的过程中，所述酸洗可以采用本领域常规酸洗方法。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述电工钢防锈液的稀释液的温度为18～31℃。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述将所述酸洗后电工钢用水洗涤，包括：将所述酸洗后电工钢用流动的水进行冲刷洗涤。
本发明所述的一个或多个技术实施方案，至少具有如下技术效果或优点：
(1)本发明提供的电工钢防锈液包含弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐，其中弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐与水的质量比为(1～10)：(90～99)；从而在对电工钢进行酸洗时不会增加电工钢的厚度，也不会改变电工钢的颜色，能够提高电工钢的精密度和表面质量；并能够在电工钢表面形成保护膜而避免电工钢表面受到腐蚀，使获得的电工钢样品晶界清晰完整，实现有效保护电工钢等金属的目的；并便于对样品表面晶粒的观察和测量工作，从而有利于高效、准确地进行产品研发。
(2)本发明提供的电工钢防锈液的使用方法是将所述电工钢防锈液用水稀释成电工钢防锈液的稀释液后使用，从而在电工钢表面形成有效保护膜，并且所产生的保护膜致密、完整，不易被破坏。
(3)本发明提供的电工钢防锈液配制方法简单，成本经济，不产生污染，更利于环保要求。
(4)本发明提供的电工钢酸洗过程中，对电工钢(尤其是取向硅钢)的表面进行了最适当的处理，使得所述电工钢的表面形成了非常有效的保护膜；且所述酸洗方法操作简单快捷、安全可靠，极大地提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了采用现有技术酸洗后的取向硅钢的照片；
图2示出了采用本发明所述电工钢防锈液进行酸洗后的取向硅钢的照片。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明提供一种电工钢防锈液，包含弱碱性盐和水；其中，所述弱碱性盐和水的质量比为(1～10)：(90～99)；所述弱碱性盐为弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐。发明提供的电工钢防锈液包含弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐，其中弱碱性钠盐和/或弱碱性钾盐与水的质量比为(1～10)：(90～99)；从而在对电工钢进行酸洗时不会增加电工钢的厚度，也不会改变电工钢的颜色，能够提高电工钢的精密度和表面质量；并能够在电工钢表面形成保护膜而避免电工钢表面受到腐蚀，使获得的电工钢样品晶界清晰完整，实现有效保护电工钢等金属的目的；并便于对样品表面晶粒的观察和测量工作，从而有利于高效、准确地进行产品研发。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述弱碱性钠盐为无水硫酸钠；所述弱碱性钾盐为无水硫酸钾。本申请发明人针对本发明提出的技术目的，经过大量试验和筛选确定了所述弱碱性钠盐为无水硫酸钠；所述弱碱性钾盐为无水硫酸钾；使获得的电工钢样品晶界清晰完整，便于对样品表面晶粒的观察和测量工作。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述防锈液包含无水硫酸钠和水；其中，所述防锈液中，所述无水硫酸钠和水的质量比为1:9。本发明人认为，所述无水硫酸钠和水的质量比，是决定防锈液效果的主要因素，而该质量比的变化所引起的对防锈液效果的影响是复杂多样的，发明人经过大量试验和筛选而最终确定了所述无水硫酸钠和水的质量比为1:9，从而最大限度地提高电工钢的精密度和表面质量，使获得的电工钢样品晶界非常清晰完整，效果显著。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述水为去离子水和/或脱盐水，其电导率≤18μs/cm。本申请发明人针对本发明提出的技术目的，对离子水和/或脱盐水的多种可能的电导率进行了大量筛选和对比，最终确定了去离子水和/或脱盐水的电导率≤18μs/cm，所获得的电工钢防锈液，能够进一步提高电工钢的精密度和表面质量。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液中，所述电工钢可以为硅钢，所述硅钢可以为取向硅钢。
本发明还提供本发明所述的电工钢防锈液的使用方法：将所述电工钢防锈液用水稀释成电工钢防锈液的稀释液后使用；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:(30～80)。本申请发明人针对本发明提出的技术目的，限定了具有上述质量比的所述电工钢防锈液的稀释液，采用该所述电工钢防锈液的稀释液，能够在电工钢表面形成有效保护膜，并且所产生的保护膜致密、完整，不易被破坏。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢防锈液的使用方法中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:45。本申请发明人针对本发明提出的技术目的，对电工钢防锈液的稀释液中的电工钢防锈液和水的质量比进行了大量筛选和对比，最终确定了上述质量比为1:45，该电工钢防锈液的稀释液最大化地提高了电工钢了的精密度和表面质量。
本发明又提供一种电工钢酸洗方法，其中采用本发明所述的电工钢防锈液进行酸洗；所述酸洗方法包括：
将电工钢进行酸洗，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡2～3min，得到酸洗后电工钢；
将所述酸洗后电工钢用水洗涤，后置于所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡5～10min，得到防锈处理的电工钢；
将所述防锈处理的电工钢置于无水乙醇中浸泡2～3min，吹干；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:(30～80)。
发明人经过多次试验和筛选，意外地获得了如上所述的电工钢酸洗方法，其中，将所述酸洗后电工钢用水洗涤，后置于所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡5～10min，从而能够使得电工钢表面形成有效保护膜，并且所产生的保护膜致密、完整，不易被破坏。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述将电工钢进行酸洗的过程中，采用的酸洗溶液为盐酸水溶液；
所述将电工钢进行酸洗的过程中，所述酸洗的温度为45～70℃。此温度范围内，能够提高酸洗速度并提高工作效率。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述将电工钢进行酸洗的过程中，所述酸洗可以采用本领域常规酸洗方法。
在一些实施方式中，本发明所述的电工钢酸洗方法中，所述电工钢防锈液的稀释液的温度为18～31℃。在电工钢防锈液的稀释液的温度为18～31℃的情况下，能够有效地在电工钢表面形成有效保护膜，安全性高，不会带来任何次生安全隐患。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请所述的电工钢防锈液、其使用方法及其应用进行详细说明。
实施例1
(1)制备所述电工钢(取向硅钢)防锈液：将无水硫酸钠和电导率为16μs/cm的去离子水混合均匀；其中，所述无水硫酸钠和去离子水的质量比为1:99；
(2)将步骤(1)得到的电工钢防锈液用水稀释成电工钢防锈液的稀释液后使用，其中所述电工钢防锈液和水的质量比为1:30；
(3)采用步骤(2)得到的电工钢防锈液的稀释液对取向硅钢进行酸洗，包括以下步骤：将取向硅钢在温度为45℃下进行酸洗(酸洗溶液为盐酸水溶液)，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡2min，以去除电工钢表面的残余酸洗溶液，得到酸洗后取向硅钢；将所述酸洗后取向硅钢置于流动的清水槽中洗涤，边清洗边用刷子刷掉电工钢表面的污渍，后置于温度为18℃的所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡5min，得到防锈处理的取向硅钢；将所述防锈处理的取向硅钢置于无水乙醇中浸泡2min，吹干，即完成所述酸洗过程。
实施例2
(1)制备所述电工钢(取向硅钢)防锈液：将无水硫酸钠和电导率为18μs/cm的去离子水混合均匀；其中，所述无水硫酸钠和去离子水的质量比为1:9；
(2)将步骤(1)得到的电工钢防锈液用水稀释成电工钢防锈液的稀释液后使用，其中所述电工钢防锈液和水的质量比为1:45；
(3)采用步骤(2)得到的电工钢防锈液的稀释液对取向硅钢进行酸洗，包括以下步骤：将取向硅钢在温度为70℃下进行酸洗(酸洗溶液为盐酸水溶液)，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡3min，以去除电工钢表面的残余酸洗溶液，得到酸洗后取向硅钢；将所述酸洗后取向硅钢置于流动的清水槽中洗涤，边清洗边用刷子刷掉电工钢表面的污渍，后置于温度为31℃的所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡10min，得到防锈处理的取向硅钢；将所述防锈处理的取向硅钢置于无水乙醇中浸泡3min，吹干，即完成所述酸洗过程。
实施例3
(1)制备所述电工钢(取向硅钢)防锈液：将无水硫酸钾和电导率为17μs/cm的脱盐水混合均匀；其中，所述无水硫酸钠和脱盐水的质量比为1:90；
(2)将步骤(1)得到的电工钢防锈液用水稀释成电工钢防锈液的稀释液后使用，其中所述电工钢防锈液和水的质量比为1:80；
(3)采用步骤(2)得到的电工钢防锈液的稀释液对取向硅钢进行酸洗，包括以下步骤：将取向硅钢在温度为55℃下进行酸洗(酸洗溶液为盐酸水溶液)，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡3min，以去除电工钢表面的残余酸洗溶液，得到酸洗后取向硅钢；将所述酸洗后取向硅钢置于流动的清水槽中洗涤，边清洗边用刷子刷掉电工钢表面的污渍，后置于温度为25℃的所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡10min，得到防锈处理的取向硅钢；将所述防锈处理的取向硅钢置于无水乙醇中浸泡3min，吹干，即完成所述酸洗过程。
对比例1
(1)制备取向硅钢防锈液：将无水硫酸钠和电导率为20μs/cm的水混合均匀；其中，所述无水硫酸钠和去离子水的质量比为12:90；
(2)将步骤(1)得到的取向硅钢防锈液用水稀释成取向硅钢防锈液的稀释液后使用，其中所述取向硅钢防锈液和水的质量比为1:25；
(3)采用步骤(2)得到的取向硅钢防锈液的稀释液对取向硅钢进行酸洗，包括以下步骤：将取向硅钢在温度为45℃下进行酸洗(酸洗溶液为盐酸水溶液)，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡3min，以去除取向硅钢表面的残余酸洗溶液，得到酸洗后取向硅钢；将所述酸洗后取向硅钢置于流动的清水槽中洗涤，边清洗边用刷子刷掉电工钢表面的污渍，后置于温度为85℃的所述取向硅钢防锈液的稀释液中浸泡10min，得到防锈处理的取向硅钢；将所述防锈处理的取向硅钢置于无水乙醇中浸泡3min，吹干，即完成所述酸洗过程。
对比例2
(1)制备取向硅钢防锈液：将无水硫酸钠和电导率为20μs/cm的水混合均匀；其中，所述无水硫酸钠和去离子水的质量比为1:11；
(2)将步骤(1)得到的取向硅钢防锈液用水稀释成取向硅钢防锈液的稀释液后使用，其中所述取向硅钢防锈液和水的质量比为1:85；
(3)采用步骤(2)得到的取向硅钢防锈液的稀释液对取向硅钢进行酸洗，包括以下步骤：将取向硅钢在温度为70℃下进行酸洗(酸洗溶液为盐酸水溶液)，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡3min，以去除取向硅钢表面的残余酸洗溶液，得到酸洗后取向硅钢；将所述酸洗后取向硅钢置于流动的清水槽中洗涤，边清洗边用刷子刷掉电工钢表面的污渍，后置于温度为85℃的所述取向硅钢防锈液的稀释液中浸泡10min，得到防锈处理的取向硅钢；将所述防锈处理的取向硅钢置于无水乙醇中浸泡3min，吹干，即完成所述酸洗过程。
从以上可以看出，相比于对比例1和2，本发明实施例1～3通过采用特定的电工钢防锈液(无水硫酸钠和/或无水硫酸钾与水的质量比为(1～10)：(90～99))以及特定的酸洗方法，在对电工钢进行酸洗时不会增加电工钢的厚度，也不会改变电工钢的颜色，能够提高电工钢的精密度和表面质量；并能够在电工钢表面形成保护膜而避免电工钢表面受到腐蚀，使获得的电工钢样品晶界清晰完整，实现有效保护电工钢等金属的目的；并便于对样品表面晶粒的观察和测量工作，从而有利于高效、准确地进行产品研发，如图2所示。
此外，本发明实施例2中，在所述电工钢防锈液中，限定了硫酸钠和去离子水的质量比为1:9；并限定了在所述电工钢防锈液的稀释液中，述电工钢防锈液和水的质量比为1:45；从而最大限度地提高了电工钢的精密度和表面质量，使获得的电工钢样品晶界非常清晰完整，效果显著。
而对比例1和2中，其所采用的取向硅钢防锈液中，无水硫酸钠和去水的质量比在本发明所述质量比(无水硫酸钠和/或无水硫酸钾与水的质量比为(1～10)：(90～99))的范围之外，从而所获得的电工钢样品晶界不清晰，并且不完整，不利于对样品表面晶粒的观察和测量工作，如图1所示。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种电工钢防锈液，其特征在于，所述防锈液由弱碱性盐和水组成，所述电工钢为取向硅钢；
其中，所述弱碱性盐和水的质量比为（1~10）：（90~99）；
所述弱碱性盐为无水硫酸钠和/或无水硫酸钾，所述水为去离子水，其电导率≤ 18 µs/cm，电工钢防锈液用水制备成电工钢防锈液的稀释液后使用；所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:（30~80），采用上述电工钢防锈液，能够在电工钢样品表面形成保护膜而避免样品表面受到腐蚀，使获得的样品晶界清晰完整，并便于对样品表面晶粒的观察和测量工作。
2.根据权利要求1所述的电工钢防锈液，其特征在于，所述防锈液由无水硫酸钠和水组成；其中，所述防锈液中，所述无水硫酸钠和水的质量比为1:9。
3.一种根据权利要求1至2中任一项所述的电工钢防锈液的使用方法，其特征在于，将所述电工钢防锈液用水制备成电工钢防锈液的稀释液后使用；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:（30~80）。
4.一种电工钢酸洗方法，其特征在于，采用权利要求1至2中任一项所述的电工钢防锈液进行酸洗；所述酸洗方法包括：
将电工钢进行酸洗，后置于碳酸氢钠水溶液中浸泡2~3 min，得到酸洗后电工钢；
将所述酸洗后电工钢用水洗涤，后置于所述电工钢防锈液的稀释液中浸泡5~10 min，得到防锈处理的电工钢；
将所述防锈处理的电工钢置于无水乙醇中浸泡2~3 min，吹干；
其中，所述电工钢防锈液的稀释液中，所述电工钢防锈液和水的质量比为1:（30~80）。
5.根据权利要求4所述的电工钢酸洗方法，其特征在于，所述将电工钢进行酸洗的过程中，采用的酸洗溶液为盐酸水溶液；
所述将电工钢进行酸洗的过程中，所述酸洗的温度为45~70℃。
6.根据权利要求4或5所述的电工钢酸洗方法，其特征在于，所述电工钢防锈液的稀释液的温度为18~31℃。
7.根据权利要求6所述的电工钢酸洗方法，其特征在于，所述将所述酸洗后电工钢用水洗涤，包括：将所述酸洗后电工钢用流动的水进行冲刷洗涤。
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| CN103014714A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-03 | 段辉 | 一种电工钢脱碳前用水性环保防锈剂及其制备方法 |
| CN107675190A (zh) * | 2017-08-21 | 2018-02-09 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种提高超薄取向硅钢磁性能的方法 |
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