CN1212423C - 不锈钢酸洗钝化剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不锈钢材料表面处理领域，尤指一种不锈钢酸洗钝化剂。其特征在于它包括下列成分：①硝酸6-20%、②磷酸12-35%、③过氧化氢5-15%、④磷酸锌15-25%、⑤硝酸镁5-62%。本发明安全、使用效果良好，特别适合于液化天然气、核动力工程和一般工程施工。

Description

不锈钢酸洗钝化剂

技术领域：

本发明涉及不锈钢材料表面处理，尤指一种不锈钢酸洗钝化剂。

背景技术：

不锈钢表面的氧化皮层坚硬无比，比一般钢材表面的氧化层更难以清除。不锈钢的氧化皮层从何而来？不外乎是热轧、热处理、高温锻压、高温冲挤拉拔、电焊等造成。它们的厚度有时可达0.2-3毫米。这种氧化皮层的害处不胜枚举，例如影响美观、降低材料的耐腐蚀性、妨碍以后的加工等等。众所周知，采用机械打磨清除这种氧化皮层，是一种愚蠢的办法。

很久以前，许多人就开始研究采用化学的方法清除不锈钢表面氧化皮层。这样的研究，目前国内外都已进行到很深的地步并研制出各种各样的不锈钢酸洗钝化膏、酸洗钝化液，而这类东西都是用来在常温下清除不锈钢表面氧化皮层并能形成一层钝化保护膜的试剂。

许多酸洗钝化膏能将不锈钢表面的氧化皮清除得一干二净，露出银白发亮的光洁表面，还同时形成一种钝化保护膜，从而进一步提高不锈钢的耐腐蚀性。所以有人叫这种酸洗钝化膏为酸洗、钝化二合一产品，更有三合一、四合一的产品。今列举其中几项这方面的专利：德国专利：DE 3006007 AI；中国专利：CN86101552.A。中国专利：CN89103222.3；CN92100200.9；CN93108942.5；CN93111022.X；CN94104920.5：CN99122945.2。

许多这方面资料都显示，现有的酸洗钝化膏、酸洗钝化液，单在酸洗、钝化技术上已经是非常成熟，几乎到了无可挑剔的地步。

但现有的问题是，若只看那些品种繁多的酸洗钝化膏、酸洗钝化液产品，其在清洗、钝化方面是没话可说了。但是，对于那些被处理的银白发亮、光洁如新的不锈钢表面而言，却隐藏着众多杀机！至今还没有一个专利提出这点——那就是现有的酸洗钝化膏、酸洗钝化液中所含的有害元素能造成危害，它们是不安全的。由于有害元素因漂洗不净，或渗入残存而留在工件表面，在日后的光照、高温、高压、高通量辐射照、极低温应力交变等场合下，它们会造成不锈钢机件产生孔蚀、针状腐蚀、晶粒边界腐蚀、穿晶粒腐蚀等。而这类腐蚀点有的是材料断裂的直接病源体，有的则是材料断裂的催化剂。例如低温脆裂、再热开裂、压力容器漏前裂、高速运动机件的疲劳裂、低温冷脆等等。这方面的文献有：

1、trehblow，h-h；Vetter，K.ives，M.B；Corr.Sci.16，317(76)

2、Vetter，K.J：Ber，Bunsenges，phys，Chemie 69，683(65)

3、Proposed Assessment Methods for Flaws with Respect to Failure by BrittleFracture，Welding in The World，Vol.13，Nol/2。

4、Nichols，R.W，《Developments in pressure Vessel Technology》voll。

5、Yokobori T，and K，Sato Eng，Fracture Mech，Vol，8

尤其在一些重要工程，如液化天然气、核动力工业中，上述的这些后果令人不寒而栗。所以，仅仅做到使被清洗过的不锈钢表面一尘不染、洁白铮亮，还远远达不到在这些领域中使用的要求。

那么在现有的酸洗钝化膏中到底存在那些有害元素呢？目前科技界已达成共识的是：氟、氯、硫、钠等元素十分有害。查看国内外现有的一些有关酸洗钝化膏、钝化液的专利，它们大都无一例外的使用大量的氢氟酸、硫酸、盐酸、烷基苯磺酸钠、氯化钠等原料。然而这些原料都含有很丰富的氟、氯、硫、钠等元素，用它们制造出来的酸洗钝化膏，恰恰隐藏着上述众多的致命缺陷。

但也不是没有人注意这点，国外在用于核动力的其他的一些试剂，例如着色渗透剂、胶粘剂等，其中已有限制有害元素的规范了，例如法国RCCM规范、美国ASME规范等。但却还没有有关酸洗钝化膏的限制。

国内最早注意这一点的是船舶行业标准CB/T3595-94，但是他们在酸洗钝化膏中仅仅对氯元素有所限制，对其他三中有害元素只字没提。该标准中限制氯也只是限制它的离子态，化合态未作说明。共分为两档：25ppm以下和100ppm以下。然而对于要求较高的液化天然气、核动力工程来说，这显然不能满足需要。

发明内容：

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种不锈钢酸洗钝化剂，其酸洗、钝化效果在不低于市场现有产品之外，还严格限制所使用的有害元素的含量，从而令本不锈钢酸洗钝化剂达到一种安全、高效的效果。

本发明的具体技术解决方案如下：

本发明不锈钢酸洗钝化剂采用以下原料及配比，按重量百分比表示：

①硝酸            6——20％

②磷酸            12——35％

③过氧化氢          5——15％

④磷酸锌            15——25％

⑤硝酸镁            5——62％

本发明不锈钢酸洗钝化剂的制备方法：

(1)筛选原料，将上述①②③④⑤各原料进行分析，有害元素氟、氯、硫、钠的含量必须分别在500ppm以下方可使用；

(2)将上述①②③三种原料按配比依次相混于聚乙烯容器中，然后进行大孔离子树脂吸附，进行脱有害元素处理；

(3)将上述④⑤两种原料按配比称取，然后分别用蒸馏水漂洗、双阳极膜透析，进行脱有害元素处理；

(4)上述(2)、(3)两项脱有害元素处理的结果，经分析必须符合：氯含量不超过95ppm；氟、硫两元素含量分别在45ppm以下；钠元素含量不超过100ppm。如不符合，需要重复进行脱有害元素的处理步骤，直到合格为止；

(5)将已脱有害元素合格的原料，混合、搅拌均匀成膏状即得成品。

本发明不锈钢酸洗钝化剂的使用方法：

根据具体的施工状况，可将本发明的膏状成品用蒸馏水稀释成不同粘度的液态物，以满足各种施工需要。

本发明的技术效果是：

本发明安全、使用效果良好，特别适合于液化天然气、核动力工程和一般工程施工。

具体实施方式：

以下列举实施例对本发明作进一步说明，单位是重量百分比％：

原料	实施例1	实施例2	实施例3
				①硝酸	6	20	15
②磷酸	12	35	25
				③过氧化氢	5	15	10
④磷酸锌	15	25	20
				⑤硝酸镁	62	5	30

将上述实施例1、2、3中不锈钢酸洗钝化剂原料分别按照如下制备方法制备：

(1)筛选原料。将①②③④⑤各原料进行分析，有害元素氟、氯、硫、钠含量必须分别在500ppm以下方可使用；

(2)将①②③三种原料按配比依次相混于聚乙烯容器中，然后进行大孔离子树脂吸附，进行脱有害元素处理；

(3)将④⑤两种原料按配比称取，然后分别用蒸馏水漂洗、双阳极膜透析，进行脱有害元素处理；

(4)上述两项脱有害元素处理的结果，经分析必须符合：氯含量不超过95ppm；氟、硫两元素含量分别在45ppm以下；钠元素含量不超过100ppm；如不符合，需要重复进行脱有害元素的处理步骤，直到合格为止。

(5)将已脱有害元素合格的原料，混合、搅拌均匀成膏状即得成品。

本发明不锈钢酸洗钝化剂的使用方法：

根据具体的施工状况，可将本发明的膏状成品用蒸馏水稀释成不同粘度的液态物，以满足各种施工需要。

Claims (2)

1、一种不锈钢酸洗钝化剂，其特征在于它包括下列成分：

原料                      重量百分比

①硝酸                    6——20％

②磷酸                    12——35％

③过氧化氢                5——15％

④磷酸锌                  15——25％

⑤硝酸镁                  5——62％。

2、根据权利要求1所述的不锈钢酸洗钝化剂的制备方法，其特征在于它包括下列步骤：

(1)筛选原料，将上述①②③④⑤各原料进行分析，有害元素氟、氯、硫、钠含量必须分别在500ppm以下方可使用；

(2)将上述①②③三种原料按配比依次相混于聚乙烯容器中，然后进行大孔离子树脂吸附，进行脱有害元素处理；

(3)将上述④⑤两种原料按配比称取，然后分别用蒸馏水漂洗、双阳极膜透析，进行脱有害元素处理；

(4)上述(2)、(3)两项脱有害元素处理的结果，经分析必须符合：氯含量不超过95ppm；氟、硫两元素含量分别在45ppm以下；钠元素含量不超过100ppm；

(5)将已脱有害元素合格的原料，混合、搅拌均匀成膏状即得成品。