KR100549864B1 - 스테인레스강의 무질산 산세조성물 - Google Patents

스테인레스강의 무질산 산세조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100549864B1
KR100549864B1 KR1020030095973A KR20030095973A KR100549864B1 KR 100549864 B1 KR100549864 B1 KR 100549864B1 KR 1020030095973 A KR1020030095973 A KR 1020030095973A KR 20030095973 A KR20030095973 A KR 20030095973A KR 100549864 B1 KR100549864 B1 KR 100549864B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pickling
weight
composition
acid
parts
Prior art date
Application number
KR1020030095973A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050064514A (ko
Inventor
최상교
전희동
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR1020030095973A priority Critical patent/KR100549864B1/ko
Publication of KR20050064514A publication Critical patent/KR20050064514A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100549864B1 publication Critical patent/KR100549864B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08Iron or steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08Iron or steel
    • C23G1/088Iron or steel solutions containing organic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

질산을 함유하지 않아, NOx 및 질산성 질소를 함유하는 폐수의 발생이 방지되는 스테인레스강의 산세조성물에 관한 것이다. 물 100중량부당 불산 2~5중량부, 염산 0.1~3중량부, 과산화수소 0.5~3중량부 및 Na2MoO4 0.01~0.1중량부를 포함하는 산세조성물이 제공되며, 이는 NOx 및 폐수중의 총질소 발생이 없어 친환경적이며, 모재를 손상하지 않으며, 산세 효과 또한 우수한 것이다. 나아가, 상기 산세 조성물은 산세도중 각 성분의 함량을 용이하게 관리할 수 있다.
산세조성물, 무질산 용액, 과산화수소, 인히비터, 염산, 불산, 계면활성제, 스테인레스강

Description

스테인레스강의 무질산 산세조성물{COMPOSITION OF NITRIC ACID FREE PICKLING SOLUTION FOR STAINLESS STEEL}
도 1은 발명예 및 종래예의 산세조성물로 산세시 강판의 누적무게감량을 나타내는 그래프이며,
도 2는 발명예의 산세조성물로 산세시 산세조성물의 용액조성 변화를 나타내는 그래프이며,
도 3은 인히비터에 의해 부동태 피막이 변화된 STS 304의 전기화학적 분극곡선을 나타내는 그래프이며,
도 4a는 인히비터가 포함된 산세조성물로 산세한 제품의 표면사진이며,
도 4b는 인히비터가 포함되지 않은 산세조성물로 산세한 제품의 표면사진이며,
도 5는 발명예 및 종래예의 산세조성물로 산세시 제품 표면의 백색도 및 광택도를 비교한 그래프이다.
본 발명은 질산을 함유하지 않는 스테인레스강의 산세조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 질산을 함유하지 않아, NOx 및 질산성 질소를 함유하는 폐수의 발생이 방지되는 스테인레스강의 산세조성물에 관한 것이다.
스테인레스강은 일반강에 Cr, Ni, Mo, Cu 등의 다양한 합금을 형성하여 내식성을 크게 향상시킨 제품으로 이러한 합금성분이 금속의 표면에 부동태 피막을 형성하여 공기중에 노출시, 더 이상 산소에 의하여 산화가 진행되지 않음으로 내식성이 우수한 스테인레스강이 된다. 그러나 이러한 고내식성 스테인레스강은 제품의 가공과정에서 열처리를 거치게 되고 이때 표면에는 흑색의 산화스케일 (Fe2O3, Cr2O3 등) 성분이 존재하게되어 제품외관이 좋지 않게 된다. 따라서 종래에는 질산 및 불산의 혼산으로 세정하여 산화스케일층을 화학적으로 녹여내어 제품화하고 있으며, 이 과정을 산세과정이라 한다.
또한 일부 강종이나 제품에서는 전기화학적으로 산화스케일을 녹여내는 전해산세법이 동시에 이용된다. 그러나 이러한, 산세공정에서는 질산을 사용하여야 제품이 미려하고 부동태 피막을 고르게 형성할 수 있음으로, 스테인레스강이 개발된 이후 지속적으로 질산(12~18중량%) 및 불산 (1~4중량%)의 혼산을 이용하여 산세하여 왔다.
그러나, 질산이 사용됨에 따라, 고농도의 NOx 가스가 발생되며, 폐산 및 제품의 세척수에는 역시 고농도의 질산성 질소 (NO3-N)가 포함되어 대기 및 수질환경의 문제가 야기된다. 이를 방지하기 위한 배기가스 정제설비와 폐수처리설비가 함께 사용되어 왔으나, 세계 각국의 환경규제의 강화와 더블어 현저한 환경비용의 증가로 인하여 안정적으로 환경기준을 준수하기가 어려운 실정에 있다.
이러한 문제점을 해결하지 위한 종래 기술로는 NOx 방지를 위한 방법과 질산을 사용하지 않는 산세방법이 이용되어 왔다. 먼저 NOx 방지를 위한 방법으로는 습식 스크러버 기술과 건식 촉매법 및 과산화수소를 이용한 NOx 저감법등이 이용되어 왔다. 과산화수소를 이용하는 방법은 한국특허 제 299464에 개시되어 있다. 그러나, 특허에서 개시하고 있는 방법은 NOx 저감에는 효과가 있으나 질산을 지속적으로 사용하는 것이 전제가 되어 한계가 있는 기술이다.
일본 특허 제 50071524에는 염산과 염화제2철을 이용하여 70℃에서 20초간 산세하는 것을 특징으로 하는 무질산 산세용액이 그리고 일본 특허 제 55019552 및 55050468에는 3단계 공정으로 이루어진 무질산 산세공정을 개시되어 있다. 상기 산세공정은 먼저 황산이나 염산에서 탈스케일을 시킨 후, 황산을 사용한 경우에는 과망간산칼륨 용액에 침적하여, 그리고 염산을 사용한 경우에는 Fe(NO3)3, FeSO4 및 K2S2O3등의 용액으로 산세한 후 초음파와 제트 수(Jet water)로 세척하는 것이다. 그러나 이들 산세공정들은 실용화되지 못하고 있는 실정이다. 또한, 산세용액의 조성이 복잡하고 비용이 기존대비 상당히 상승할 것으로 보이며, 특히 산세된 금속의 품질이 다소 문제가 될 수 있는 기술로 보여진다.
한편, 스웨덴에서는 1981년에 황산과 과산화수소를 이용한 산세용액을 개발하여 스웨덴 특허 (SE 8001911)에 등록하였다. 상기 특허 이후에 과산화수소를 이용하는 기술들이 많이 개발되었으나, 일부 강종에 한해서만 사용될 수 있는 것이다. 또한 1987년에 독일에서는 황산과 불산 및 중크롬산칼륨 그리고 지나친 산세를 방지하기 위한 억제제(inhibitor)로 헥사메틸렌테트라아민을 첨가하는 새로운 무질산 산세용액을 특허등록 하였다. (DE244362) 그 후 1990년에는 독일에서 불산과 철 3가 이온, 그리고 산소를 사용하고 전기를 걸어 전해산세하는 무질산 산세 공정이 개발되었으며 (DE3937438), 1983년 영국특허를 획득한 Tokai Denka Kogyo의 기술은 불산과 황산 및 황산철을 산세액으로 이용하고 과산화수소를 첨가하여 산세조의 산화환원전위를 300mV 이상 유지하는 방법에 관한 것이다. 그러나, 이들 방법은 대부분 제품의 품질이 까다롭지 않은 선재, 평철, 앵글 등의 제품에 제한적으로 적용될 수 있을 뿐이다.
90년대 이후에는 이와 유사한 조성의 무질산 산세기술이 많이 개발되었는데, 주로 불산과 철이온, 공기, 과산화수소, 산화환원전위의 적정범위를 변경한 특허들이 주를 이루고 있다. (US5154774, EP236354).
최근 들어서는 1999년에 이태리의 Terni사에서 현재 가장 많이 활용되고 있는 산세용액인 CLEANOX352를 특허 획득하여 전 세계적으로 시장을 확장하고 있는 실정이다 (US 5908511). 이 제품은 황산과 불산 및 철염을 함유하고 있으며, 과산화수소를 정기적으로 투입하고 에멀션화제, 습윤제(wetting agents), 광택제(polishing agents), 억제제(inhibitor)등의 조성을 조절하여 산세를 하며, 산세용액의 관리는 산화환원전위를 이용한 자동제어 방식을 취하고 있다. 이 방법은 선재 및 판재 제품의 경우 실용화되어 사용되고 있으나, 제품 생산 단가가 기존대비 약 20%이상 높은 것으로 알려져 있으며, 복잡한 용액조성과 관리방법을 취하고 있으며, 결정적으로 고온산세시 혹은 산용액이 묻은 상태에서 공기중에 제품이 노출되는 시간이 20초 이상이 되면 표면에 지워지지 않는 황색 반점이 생기는 약점을 가지고 있다. 이러한 반점문제로 인하여 현재에도 파이프, 판재 등에는 국내에서 전혀 적용되지 못하고 있다. 또한, 폐산이 발생하는 경우 대부분 소석회 (Ca(OH)2)를 이용하여 중화하는데, 그 이유는 불산중의 불소를 제거하고 중금속을 제거하기 위함이다. 이때, 황산의 사용에 의해 CaSO4를 형성하면서 불소제거효율이 감소하고 폐수처리 공정에 다량의 CaSO4 스케일을 형성하는 단점을 함께 내포하고 있다.
또한, 일본 특개평 9-217184에는 불산, 황산, 과산화수소 및 과산화수소 안정제로 페닐요소 및 포화지방족 알코올을 유효 성분으로하는 산세액을 제공하고 있는데, 이는 과산화수소 안정제만 차이가 있을뿐 Cleanox 352와 대동소이한 방법이다.
일본 특개평 10-324984에는 불산 2중량%, HClO2 5중량% 및 황산 10중량%를 포함하는 산세액이 모든 강종 산세 양호한 것으로 제시하고 있으나, 황산 사용에 의한 반점 문제 및 경제성의 문제를 내포하고 있다. 일본 특개평10-324984 에는 염소산을 사용하는 대신 황산 및 과황산을 사용하고 있으나, 다양한 제품에 대해 실용성이 저조하다. 일본 특개평 11-269676에는 질산을 사용하지 않고 불산, 염산, 과산화수소 및 에틸렌글리콜, 페닐에테르 또는 폴리에틸렌글리콜, 페닐에테르를 함유한 산세액을 제공하고 있으나, 첨가제들의 대부분이 수중에서 화학적 산소요구량 (COD)를 대량 유발하는 물질로 또 다른 환경오염의 원인을 제공한다.
미국특허 US5154774에는 질산을 사용하지 않고 불산 10~50g/L, Fe3+ 이온 15g/L 이상을 함유하고 공기를 주입하여 철이온 산화하는 방법이 개시되어 있으나, 공기주입에 의한 산화에 의존함으로 산세속도가 산화제를 사용하는 것에 비해 느릴 수 있으며, 제품의 광택도가 크게 저하될 수 있다.
그외 US6068001 및 일본 특개평9-291383에서는 황산대신 염산을 사용하고 각종 산화제와 첨가제를 사용하는 조성물이 개시되어 있으나, 염산 사용량이 25~120g/L로 매우 높아 제품의 과산세의 조절이 어렵다.
이와 같이 무질산 산세조성물에 대해서 다양한 기술이 알려져 있으나, 강종이나 제품의 형상에 상관없이 고르게 적용가능하며, 경제적이고 생산성의 저하가 없고, 특히 설비적으로 기존 질소 및 불산을 이용한 산세법에 비하여 추가설비를 필요로 하 지 않는 방법은 알려진 바 없는 것이다. 또한, 상기 산세방법은 대부분 기존 산세공정에 고압수세공정을 추가로 필요로 하거나 고농도 염을 이용하여 400℃정도의 고온에서 제품의 산화스케일을 탈리되기 쉽도록 완화시키는 역할을 하는 환원염욕조를 전단에 사용하여야 하는 것이다.
이에 본 발명의 목적은 질산을 함유하지 않으며, 우수한 산세성을 나타내는 산세조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 질산을 함유하지 않으며, 용액조성이 간단하고, 모든 스테인레스강에 보편적으로 적용될 수 있는 산세액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면,
물 100중량부당 불산 2~5중량부, 염산 0.1~3중량부, 과산화수소 0.5~3중량부 및 Na2MoO4 0.01~0.1중량부를 포함하여 이루어진 산세 조성물이 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 산세조성물은 스테인레스강의 열처리 후 발생하는 제품표면의 산화스케일 제거에 사용되는 것으로, 종래 질산 사용에 의한 NOx발생 및 질산성 질소 함유 폐수의 발생을 방지하기 위한 것으로, 산세작용을 하는 기본산으로 불산과 염산을, 안정화제로서 과산화수소를 그리고 소지금속을 보호하기 위한 산세 인히비터(inhibitor)로서 Na2MoO4을 특정한 양으로 포함한다.
본 발명의 무질소 산세조성물은 스테인레스 오스테나이트계열의 모든 강종과 강종의 형태에 구애됨이 없이 판재, 선재, 파이프, 평철, 앵글 등 어떠한 형태의 강종 제품에 적용될 수 있다.
불산과 염산은 강표면의 산화층을 용해 제거하는 작용을 하는 것으로, 불산은 물 100중량부당 2~5중량부의 양으로 그리고 염산은 물 100중량부당 0.1~3중량부의 양으로 배합된다.
산세 조성물중 불산의 함량이 2중량부 미만 혹은 염산의 함량이 0.1중량부 미만이면 산세속도가 매우 느리며, 불산의 함량이 5중량부 혹은 염산의 함량이 3중량부를 초과하면 제품의 공식(pitting)이 유발됨으로 바람직하지 않다. 불산은 금속 산화물층을 용해, 제거할 뿐만 아니라, 소지 금속까지 침투해 금속 표면을 공식시킴으로 불산의 이러한 작용으로부터 소지금속을 보호하기 위해 인히비터가 첨가된다. 인히비터로는 Na2MoO4이 물 100중량부당 0.01-0.1중량부로 첨가된다.
인히비터의 함량이 0.01중량부 미만이면, 공식이 일어날 수 있으며, 0.1중량부를 초과하면, 산세액의 수명을 단축시키고 산세속도를 저하시킨다. 또한 불산에 의한 소지강판의 공식방지를 보조하면서 스테인레스강 표면에 부동태 피막을 형성하기 위해 과산화수소가 첨가된다. 과산화수소는 물 100중량부당 0.5~3중량부로 첨가된다. 과산화수소의 함량이 0.5중량부 미만이면 산에 의한 제품의 부식(burning)이 초래되어 강판 표면이 흑변하며, 부동태 피막을 형성하지 않아 제품으로 출하시 표면에 부식이 발생하게 되며, 3중량부를 초과하면, 더 이상의 공식 및 부식방지 증대효과가 미비함으로 비경제적이고 산세속도를 저하시키며, 과산화수소의 과잉분해반응으로 산세액의 온도를 상승시켜 조업을 곤란하게 할 수 있다.
나아가, 제품이 균일하게 산세되고, 표면에 부착된 오일 등에 의한 산세불량을 방지하기 위하여 미량의 비이온성 계면활성제가 필요에 따라 첨가될 수 있다. 비이온성 계면활성제로는 글리세린, 글루코스, 지당, 아미노알콜등의 다가알코올 혹은 폴리에틸렌글리콜이 사용될 수 있다. 비이온성 계면활성제는 0.1~200mg/L 수준으로 첨가될 수 있다. 계면활성제가 0.1mg/L 미만으로 첨가되면, 충분한 균일산세를 기대할 수 없으며, 200mg/L를 초과하면 과도한 거품 발생과 폐수처리에서의 COD (화학적산소요구량)를 유발하는 등의 문제가 있다. 상기 비이온성 계면활성제의 첨가는 파이프 다발에서 파이프 사이의 틈등 산세조성물이 접촉하기 어려운 부위등을 포함하는 제품을 산세하는 경우에 유용하다.
상기 산세조성물로 산세하는 경우, 산세조성물이 원활하게 혼합되도록 산세조성물을 교반하거나 펌프로 순환하거나 혹은 공기를 주입하여 산세조성물과 산세처리하고자 하는 대상이 균일하게 접촉하고 반응하도록 함으로써 더욱 우수한 산세제품을 얻을 수 있다.
산세 조성물의 산농도는 종래의 산분석기를 이용하거나 혹은 중화적정법으로 분석할 수 있으며, 과산화수소의 농도는 산화환원전위 (Oxidation reduction potential: ORP)법으로 농도를 분석 및 조절할 수 있다.
본 발명의 산세조성물은 특히 모재를 손상하지 않고, 금속 표면의 산화스케일만을 효과적으로 제거할 뿐만 아니라, 산세도중 산세조성물중의 염산이 소모되지 않음으로, 불산 및 과산화수소만을 보충함으로써 지속적으로 산세공정에 적용할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명의 산세조성물로 산세된 제품은 종래의 질산 및 불산을 함유하는 산세조성물을 이용하여 산세한 경우에 비하여 보다 우수한 산세효율을 나타내며, 질소산화물 및 질산성 질소를 발생하지 않는 것으로, 환경문제의 없이 청정산세가 가능한 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
(실시예 1)
발명예의 산세조성물(이하, ‘발명예’라 한다.)과 종래예의 산세조성물(이하, ‘종래예’라 한다.)로 STS 304 재질의 선재 시편을 산세한 후, 산세시간에 따른 무게감량을 측정하여 도 1에 나타내었다.
발명예의 산세조성물은 물 100중량부당, 불산 3중량부, 염산 1.5중량부, 과산화수소 2중량부 및 Na2MoO4 0.05중량부를 배합하여 제조하였다. 종래예의 산세조성물은 물 100중량부당, 질산 12중량부와 불산 4중량부를 배합하여 제조하였다. 불산으로는 농도 55중량%의 공업용 불산을 질산으로는 농도 60중량%의 공업용 질산을, 염산으로는 농도 30중량%의 공업용 염산을 그리고 과산화수소로는 35중량%의 공업용 과산화수소를 각각 사용하여 산세조성물을 배합하였다.
지름 5.5mm인 STS 304 선재를 10cm 길이로 절단하여 시편으로 사용하였다. 상기 시편을 발명예의 산세조성물 및 종래예의 산세조성물에 침지하여 산세하였으며, 산세시간 경과에 따른 시편의 누적무게 감량을 측정하여, 도 1에 나타내었다.
도 1에서와 같이, 완전히 산세된 경우, 발명예의 산세조성물로 산세한 경우의 시편 무게 감량이 종래의 산세조성물로 산세한 경우의 시편무게 감량에 비하여 훨씬 적었다. 이는 본 발명의 산세조성물로 산세시에 산화스케일만 제거하고 스테인레스강 모재를 손상시키지 않음을 의미한다.
따라서, 본 발명의 산세조성물로 산세시, 제품의 수득율이 증가한다. 또한 도 1의 본 발명의 산세 조성물을 사용한 경우의 그래프의 기울기를 살펴보면 기울기의 크기가 작아 모재손상이 적으면서도 장시간 산세시에 기울기가 거의 일정하여 같은 조건에서는 매우 균일한 산세가 이루어짐을 알 수 있다. 이로부터 본 발명의 산세조성물은 종래의 산세조성물에 비하여 우수한 산세 효과를 나타냄을 알 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에는 발명예의 산세조성물(실시예 1참조)을 사용하여 연속 산세하는 경우, 산세용액중의 산농도 및 금속이온농도 변화를 관찰한 것이다. 실시예 1의 발명예의 산세조성물을 4L의 용기에 투입하고 용액이 균일성을 위하여 순환시켰다.
지름 5.5mm인 STS 304 선재 시편을 10cm 크기로 절단하여 1회에 10개의 시편을 산세하였다. 1회에 약 3분씩 산세한 후, 다른 시편을 첨가하여 산세하여 200분동안 지속적으로 산세하였으며, 산세조성물의 조성변화를 관찰하여 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에서와 같이 금속이온 농도는 산세가 진행됨에 따라 거의 일정하게 증가하였으며, 불산의 농도는 서서히 감소하였다. 그러나, 염산의 농도는 크게 변하지 않았 다. 다만, 약 150분 산세후에 염산의 농도가 다소 감소하였는데, 이는 과산화수소가 거의 대부분 소모되었을 시점이다. 이때 과산화수소를 다시 보충하면 염산의 농도는 원래대로 복귀된다.
이로부터, 염산 첨가시 산세성을 크게 향상시켜 산세속도를 증가시키지만, 산세조성물중에서 염산은 거의 소모되지 않음으로 불산 및 과산화수소의 보충만으로 지속적인 산세성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이는 황산이 사용되는 산세조성물에서 황산 소모량이 매우 크게 나타나는 것과 대조적인 것이다.
따라서, 발명예를 이용한 연속산세시 불소 및 과산화수소의 농도만 관리함으로써 지속적으로 산세할 수 있음으로, 산세용액의 관리가 간편할 뿐만 아니라 경제적이다.
(실시예 3)
본 실시예는 인히비터인 Na2MoO4의 영향을 관찰하기 위한 것으로, 전기화학적 방법으로 인히비터가 포함되지 않은 산세용액 및 인히비터를 포함하는 산세용액의 분극곡선을 작성하여 도 3에 나타내었다. 시편으로는 STS 304 선재를 사용하였다.
인히비터가 첨가된 산세액으로는 상기 발명예(실시예 1 참조)를 사용하였다.
인히비터가 첨가되지 않은 비교 산세조성물은 물 100중량부당, 불산 3중량부, 염산 1.5중량부 및 과산화수소 2중량부를 배합하여 제조(이하, ‘비교예’라 한다.)하였 다. 불산, 염산, 과산화수소는 실시예 1에 사용된 것과 동일한 것을 사용하였다.
도 3에서와 같이 인히비터가 포함된 경우에는 부동태 영역인 0.5V 근처의 곡선이 좀더 위로 움직였으며, 그 폭이 커졌다. 상기 영역 부분이 넓어지고 전위가 커진다는 것은 이 부근에서는 잘 용해되지 않음을 의미하며, 이는 또한, 스테인레스강에서는 매우 중요한 부동태 영역이 형성됨을 나타낸다.
즉, 도 3에서 부동태 영역인 0.5V 근처의 곡선이 좀더 위로 움직이고, 그 폭이 증대한 것은 제품화 되었을때 표면이 산화되지 않는 영역이 커진다는 것을 의미하며, 이로부터 인히비터가 제품의 과산세를 방지하고 모재를 보호함을 간접적으로 알 수 있다.
또한, 상기 발명예 및 비교예로 각각 2시간동안 스테인레스 304 파이프 시편을 산세한 후, 각각의 표면사진을 도 4a 및 4b에 나타내었다. 발명예로 산세된 시편의 표면은 우수한 표면상태를 나타냄(4a)에 반하여, 비교예를 사용한 경우에는 공식(pitting)이 발생하여 표면에 작은 홀(hole)이 형성(4b)되었으며, 이러한 경우, 제품은 불량처리된다.
(실시예 4)
발명예 및 종래예(실시예 1 참조)를 사용하여 산세한 후, 제품의 품질 및 발생된 폐산 처리시, 산세조성물의 성분이 폐수처리에 미치는 영향에 관한 것이다.
상기 발명예로 STS 304 스테인레스 열연 판재를 각각 3분, 5분 및 10분간 산세한 후, 판재 표면의 백색도와 광택도를 도 5에 나타내었다. 또한, 종래예로 STS 304 스테인레스 열연 판재를 5분간 세척한 후 백색도와 광택도를 도 5에 나타내었다.
도 5에서 알 수 있듯이, 산세시간이 길어짐에 따라 발명예로 산세한 판재 표면의 백색도 및 광택도가 종래예로 산세한 경우에 비하여 증가하였다.
또한, 상기 판재를 발명예 및 종래예로 각각 10분간 산세한 후, 남은 발명예의 산세 조성물 폐액과 종래예의 산세조성물 폐액을 17중량% 액상 소석회 (Ca(OH)2)를 이용하여 중화처리하고 슬러지를 제거한 후 상등수를 분석하여 최종 처리수의 수질을 비교하여 표 1에 나타내었다.
발명예의 산세조성물 폐산은 폐산중 질소 함량이 현저하게 낮았다. 즉, 질소함량이 현행 법 규제치인 60ppm 비하여 매우 낮은 것으로 상기 규제치를 충족하는 것이다. 질소의 미량 검출은 사용된 공업용 약품의 용액중에 포함된 불순물인 것으로 판단된다.
발명예의 산세조성물 폐산중 불소농도 또한, 종래예의 산세조성물 폐산에 비하여 현저하게 낮으며, 중화를 위한 소석회 사용량 및 슬러지 발생량이 적다. 따라서, 전체적인 공정이 경제적인 것이다.
[표 1]
소석회 투입량 (mL) 슬러지 부 피 (mL) pH 변화 COD (ppm) F (ppm) 슬러지 발생량 (g/L) 총질소 (ppm)
종래예 (500mL로 희석) 80.5 200 0.47->7.3 2.9 9.6 105 6840
발명예 (500mL로 희석) 56 150 0.56->7.6 5.8 3.74 82 1.6
질산을 함유하지 않는 산세조성물은 NOx 및 폐수중의 총질소 발생이 없어 친환경적이며, 모재를 손상하지 않으며, 산세 효과 또한 우수한 것이다. 나아가, 상기 산세 조성물은 산세도중 각 성분의 함량을 용이하게 관리할 수 있다.

Claims (4)

  1. 물 100중량부당 불산 2~5중량부, 염산 0.1~3중량부, 과산화수소 0.5~3중량부 및 Na2MoO4 0.01~0.1중량부를 포함하는 산세조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 나아가 비이온성 계면활성제를 0.1~200mg/L 포함함을 특징으로 하는 산세조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 글리세린, 글루코스, 지당, 아미노알콜등의 다가알코올 및 폴리에틸렌글리콜로 구성되는 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 산세조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 교반 또는 펌프하여 순화시키거나 혹은 공기를 주입하여 혼합하면서 산세에 적용함을 특징으로 하는 산세조성물.
KR1020030095973A 2003-12-24 2003-12-24 스테인레스강의 무질산 산세조성물 KR100549864B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030095973A KR100549864B1 (ko) 2003-12-24 2003-12-24 스테인레스강의 무질산 산세조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030095973A KR100549864B1 (ko) 2003-12-24 2003-12-24 스테인레스강의 무질산 산세조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050064514A KR20050064514A (ko) 2005-06-29
KR100549864B1 true KR100549864B1 (ko) 2006-02-08

Family

ID=37256107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030095973A KR100549864B1 (ko) 2003-12-24 2003-12-24 스테인레스강의 무질산 산세조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100549864B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936348B1 (ko) * 2007-12-21 2010-01-12 주식회사 포스코 저 크롬계 스테인레스강의 고내식성 표면처리용액 조성물 및 이를 이용한 스테인레스강의 부동태 처리방법
KR20190020948A (ko) 2017-08-22 2019-03-05 주식회사 포스코 페라이트계 스테인리스 강의 스케일 제거장치 및 이를 이용한 스케일 제거방법
CN110724957A (zh) * 2019-10-30 2020-01-24 湖南金裕环保科技有限公司 不锈钢表面盐渍液、制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050064514A (ko) 2005-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI101981B (fi) Menetelmä ruostumattoman teräksen peittaukseen ja passivointiin ilman typpihappoa
FI101234B (fi) Menetelmä ruostumattoman teräksen peittaamiseksi ja passivoimiseksityppihappoa käyttämättä
KR101373975B1 (ko) 제2철 이온을 함유하는 산성 산세척액으로 규소강을 산세척하는 방법
US6068001A (en) Process for stainless steel pickling and passivation without using nitric acid
US5354383A (en) Process for pickling and passivating stainless steel without using nitric acid
KR101228730B1 (ko) 고크롬 페라이트계 스테인리스강 산세 방법
US10392710B2 (en) Brightening and passivation of stainless steel surfaces
CA2849304C (en) Stainless steel pickling in an oxidizing, electrolytic acid bath
KR101461815B1 (ko) 고크롬 페라이트계 스테인리스강의 산세 방법
KR100549864B1 (ko) 스테인레스강의 무질산 산세조성물
US20040094236A1 (en) Methods for passivating stainless steel
KR100230011B1 (ko) 스테인레스강 및 크롬 및/또는 니켈 합금강의 스케일제거방법, 이에 사용되는 산세 조성물 및 산세폐액 재생방법
KR100936348B1 (ko) 저 크롬계 스테인레스강의 고내식성 표면처리용액 조성물 및 이를 이용한 스테인레스강의 부동태 처리방법
JP5864243B2 (ja) ステンレス鋼の表面処理方法
KR100666527B1 (ko) 스테인레스 강철 무질산 산세 처리액
JP2007131885A (ja) 鋼材の酸洗方法及び鋼材酸洗液
JP2007107044A (ja) ステンレス熱延鋼材の酸洗方法及び製造方法
EP2809831B1 (en) Use of nitrogen compounds in the pickling of stainless steel
Narvaez et al. Hydrogen peroxide decomposition in an environmentally friendly pickling solution for AISI 316L stainless steel
KR101353856B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스 냉연강판을 제조하기 위한 저온 고속 산세 프로세스
WO1999032690A1 (en) Pickling process with at least two steps
JP2001335977A (ja) ステンレス鋼用酸洗剤
KR100650887B1 (ko) 저크롬 페라이트 스테인레스강의 고속전해 산세방법
JPH10324984A (ja) ステンレス鋼の酸洗液
CN113930769A (zh) 一种钛合金酸洗抛光液及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130115

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140106

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141110

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170106

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180131

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190104

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 15