TW201407004A

TW201407004A - 電解退鍍液及應用該電解退鍍液進行退鍍的方法

Info

Publication number: TW201407004A
Application number: TW101129441A
Authority: TW
Inventors: Da-Hua Cao; Ting Ding
Original assignee: Fih Hong Kong Ltd
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2014-02-16
Also published as: CN103572360A; US20140034514A1

Abstract

本發明提供一種電解退鍍液，該電解退鍍液中含有酸、緩蝕劑及絡合劑，所述酸為一種硫酸與弱酸的組合；所述緩蝕劑為含氮、含硫或含羥基的、且同時具有親水基和親油基的有機化合物；該絡合劑為Fe3+的絡合劑。本發明還提供了一種應用該電解退鍍液進行退鍍的方法。

Description

電解退鍍液及應用該電解退鍍液進行退鍍的方法

本發明涉及一種電解退鍍液及應用該電解退鍍液進行退鍍的方法。

不銹鋼鍍膜工藝以其鍍膜層優良的外觀和耐腐蝕性在工業領域有著廣泛的應用。如在不銹鋼基材上鍍覆金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層，以提高不銹鋼基材的外觀及使用性能（如硬度、耐磨性及耐腐蝕性等）。

通常在以下情況下又需要對鍍膜層進行退鍍：在生產過程中由於偶然因素，所鍍的膜層不符合質量要求，為減少損失，節約成本，需要退除所述膜層，而對工件進行重新鍍膜；或係為了使工件表面呈現出所需要的圖案、文字、商標等，對工件上的鍍膜層進行局部退除。

習知技術中退鍍含鈦膜層的方法有化學退鍍法及電解退鍍法。其中化學退鍍法的退除時間長，退除效果差，並容易傷及到基材，且通常會產生大量的廢水。而習知的電解退鍍法退鍍效果差，難以將含鈦膜層完全退除。

鑒於此，本發明提供一種可有效退除金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層的電解退鍍液。

另外，還提供一種應用該電解退鍍液進行退鍍的方法。

一種電解退鍍液，其用以退除金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層，該電解退鍍液中含有酸、緩蝕劑及絡合劑，所述酸為硫酸與弱酸的組合；所述緩蝕劑為含氮、含硫或含羥基的、且同時具有親水基和親油基的有機化合物；該絡合劑為Fe³⁺的絡合劑。

一種應用所述之電解退鍍液進行退鍍的方法，其包括如下步驟：

提供一表面形成有金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層的待退鍍工件；

將所述待退鍍工件浸於該電解退鍍液中，並以該待退鍍工件作為陽極，通電進行電解。

應用所述之電解退鍍液，以電解的方式，可完全退鍍不銹鋼或其他鐵基合金表面的金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層，退鍍速率快，效率高；且由於緩蝕劑的存在，可有效避免在電解時對待退鍍工件的損害。

本發明較佳實施例提供一種電解退鍍液，該電解退鍍液可用於退除金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層。該電解退鍍液中含有酸、緩蝕劑、絡合劑及促進劑。該電解退鍍液為水溶液。

所述酸為一種硫酸與弱酸的組合。所述酸作為電解質存在。優選地，該酸為草酸或醋酸中的一種與硫酸的組合。所述電解退鍍液中，草酸或醋酸的質量百分含量為3-5%，硫酸的質量百分含量為1-3%。

所述緩蝕劑為含氮、含硫或含羥基的、且同時具有親水基和親油基的有機化合物，用以在退鍍過程中保護不銹鋼基體表面不受腐蝕。該緩蝕劑可為煙醯胺（C₆H₆N₂O）、咪唑啉基脲（C₁₁H₁₆N₈O₈）及硫脲（（H₄N）₂S）中的至少一種。優選地，該緩蝕劑包括煙醯胺（又名：3-吡啶甲醯胺）及咪唑啉基脲。該煙醯胺在電解退鍍液中的濃度可為0.1-0.3g/l，咪唑啉基脲在電解退鍍液中的濃度可為0.1-0.3g/l。

煙醯胺和咪唑啉基脲作為有機緩蝕劑，一方面，可降低不銹鋼基體的表面能，提高腐蝕反應的活化能，從而可減緩不銹鋼基體的腐蝕速率。另一方面，煙醯胺或咪唑啉基脲的極性基團可被不銹鋼基體表面的電荷吸附，使煙醯胺或/和咪唑啉基脲在不銹鋼基體表面形成疏水保護膜，從而阻止或減緩腐蝕的反應。

所述絡合劑為Fe³⁺的絡合劑，其可與不銹鋼基體表面的Fe³⁺發生絡合反應，延緩在不銹鋼基體表面的腐蝕的發生。所述絡合劑為乙二胺四乙酸（EDTA）。所述電解退鍍液中，EDTA的濃度為0.1-0.2g/L。

所述促進劑為十二烷基磺酸鈉（OP-10）。所述電解退鍍液中，OP-10的含量為0.1-0.2g/L。所述促進劑用以促進煙醯胺和咪唑啉基脲在不銹鋼基體表面形成疏水保護膜。

本發明還提供了一種應用該電解退鍍液進行退鍍的方法，包括如下步驟：

提供一待退鍍工件。該待退鍍工件的材質可為不銹鋼或其他鐵基合金。該待退鍍工件表面形成有金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層。

提供所述電解退鍍液，對所述基體進行電解退鍍處理，其具體操作及工藝參數如下：以待退鍍工件為陽極，以碳棒為陰極，將待退鍍工件和碳棒置於所述電解退鍍液中，進行電解退鍍。所述電解退鍍液的溫度為室溫。所述電解的電流密度為0.8~2A/dm²，電壓為1~5V，電解時間為2~8min。

應用所述之電解退鍍液，以電解的方式，可完全退鍍不銹鋼或其他鐵基合金表面的金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層，退鍍速率快，效率高；且由於緩蝕劑及促進劑的存在，可有效避免在電解時對待退鍍工件的損害。

可以理解的，所述電解退鍍液還可用於部分退鍍形成於工件表面的金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層，以在待退鍍工件表面呈現出所需要的圖案、文字、商標等。

以下結合具體實施例對應用該電解退鍍液進行退鍍的方法作進一步說明。

實施例1：稱取煙醯胺0.1g、咪唑啉基脲0.3g、EDTA 0.1g、OP-10 0.2g、草酸5ml，及量取硫酸3ml配置成1L電解退鍍液（水溶液）。將一表面形成有氮化鈦膜層的不銹鋼待退鍍工件浸漬於該電解退鍍液中，並以該待退鍍工件為陽極，通電電解約8min。所述電解退鍍液的溫度為室溫。所述電解的電流密度為0.8A/dm²，電壓為2V。經電解退除氮化鈦膜層後，工件表面所述氮化鈦膜層已退鍍乾淨，且工件表面的不銹鋼基材表面平整，無腐蝕現象發生。

實施例2：稱取煙醯胺0.3g、咪唑啉基脲0.1g、EDTA 0.2g、OP-10 0.2g、草酸5ml，及量取硫酸2ml配置成1L電解退鍍液（水溶液）。將一表面形成有氮化鉻膜層的不銹鋼待退鍍工件浸漬於該電解退鍍液中，並以該待退鍍工件為陽極，通電電解約4min。所述電解退鍍液的溫度為室溫。所述電解的電流密度為1.4A/dm²，電壓為3V。經電解退除氮化鉻膜層後，工件表面所述氮化鉻膜層已退鍍乾淨，且工件表面的不銹鋼基材表面平整，無腐蝕現象發生。

實施例3：稱取煙醯胺0.3g、咪唑啉基脲0.1g、EDTA 0.2g、OP-10 0.2g、草酸5ml，及量取硫酸2ml配置成1L電解退鍍液（水溶液）。將一表面形成有碳化鉻膜層的不銹鋼待退鍍工件浸漬於該電解退鍍液中，並以該待退鍍工件為陽極，通電電解約2min。所述電解退鍍液的溫度為室溫。所述電解的電流密度為2A/dm²，電壓為4V。經電解退除碳化鉻膜層後，工件表面所述碳化鉻膜層已退鍍乾淨，且工件表面的不銹鋼基材表面平整，無腐蝕現象發生。

無

Claims

一種電解退鍍液，用以退除金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層，其改良在於：該電解退鍍液中含有酸、緩蝕劑及絡合劑，所述酸為硫酸與弱酸的組合；所述緩蝕劑為含氮、含硫或含羥基的、且同時具有親水基和親油基的有機化合物；該絡合劑為Fe³⁺的絡合劑。
如申請專利範圍第1項所述之電解退鍍液，其中該酸為草酸或醋酸中的一種與硫酸的組合。
如申請專利範圍第2項所述之電解退鍍液，其中所述電解退鍍液中，草酸的質量百分含量為3-5%，硫酸的質量百分含量為1-3%。
如申請專利範圍第2項所述之電解退鍍液，其中所述電解退鍍液中，醋酸的質量百分含量為3-5%，硫酸的質量百分含量為1-3%。
如申請專利範圍第1項所述之電解退鍍液，其中該緩蝕劑為煙醯胺、咪唑啉基脲及硫脲中的至少一種。
如申請專利範圍第1項所述之電解退鍍液，其中該緩蝕劑包括煙醯胺及咪唑啉基脲，所述電解退鍍液中，煙醯胺的濃度為0.1-0.3g/L，咪唑啉基脲的濃度為0.1-0.3g/L。
如申請專利範圍第1項所述之電解退鍍液，其中所述絡合劑為乙二胺四乙酸。
如申請專利範圍第7項所述之電解退鍍液，其中所述電解退鍍液中，乙二胺四乙酸的濃度為0.1-0.2g/L。
如申請專利範圍第1項所述之電解退鍍液，其中所述電解退鍍液中還含有促進劑，該促進劑為十二烷基磺酸鈉。
如申請專利範圍第9項所述之電解退鍍液，其中所述電解退鍍液中，十二烷基磺酸鈉的含量為0.1-0.2g/L。
一種應用如申請專利範圍第1-10中任一項所述之電解退鍍液進行退鍍的方法，其包括如下步驟：
提供一表面形成有金屬碳化物層、金屬氮化物層或金屬碳氮化物層的待退鍍工件；
將所述待退鍍工件浸於該電解退鍍液中，並以該待退鍍工件作為陽極，通電進行電解。
如申請專利範圍第11所述的退鍍的方法，其中所述待退鍍工件的材質為不銹鋼或其他鐵基合金。
如申請專利範圍第11所述的退鍍的方法，其中所述電解退鍍液的溫度為室溫；所述電解的電流密度為0.8~2A/dm²，電壓為1~5V，電解時間為2~8min。