專利名稱：鉻不銹鋼直接酸洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉻不銹鋼酸洗劑，具體為一種鉻不銹鋼直接酸洗劑。
背景技術(shù)：
鉻不銹鋼系指鐵素體和馬氏體不銹鋼。鉻不銹鋼在退火過程中表面生成堅(jiān)固致密的氧化皮。目前去除氧化皮的工藝方法(除連續(xù)酸洗工藝外)是堿酸法單槽酸洗，即堿浴后用硫酸酸洗。該工藝方法存在很多缺點(diǎn)堿浴是在500℃左右的NaOH、NaNO3融體中浸泡處理，然后在水中急冷爆發(fā)，疏松氧化皮。堿浴會造成嚴(yán)重的三廢污染，特別是水爆產(chǎn)生大量的水蒸汽攜帶NaOH、NaNO3等有害物質(zhì)沖天而上，彌漫空中，不僅造成浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染車間和大氣環(huán)境。為使堿料熔化并長期保持高溫，需要消耗大量能源。堿浴破鱗困難，一般要反復(fù)3-5次才能完成，延長了生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率。堿槽工作條件惡劣，容易損壞，頻繁維修不僅增加維修費(fèi)用，而且影響生產(chǎn)。由于堿浴物料消耗、能源消耗、設(shè)備投資和維修費(fèi)用高，增大了生產(chǎn)成本。長期以來，堿浴問題未能解決，已成為鉻不銹鋼生產(chǎn)發(fā)展、市場開拓和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的瓶頸。另外堿浴后的硫酸酸洗也存在缺點(diǎn)。首先是硫酸腐蝕使得鋼材表面粗糙、色澤發(fā)灰、表面質(zhì)量和抗腐蝕性能降低。其次是硫酸酸洗鉻不銹鋼反應(yīng)激烈，產(chǎn)生大量酸霧污染環(huán)境，惡化勞動條件。酸液中鐵離子濃度上升快，影響酸液使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有去除鉻不銹鋼氧化皮的酸洗劑不合理，因而酸洗前需經(jīng)堿浴等予處理，造成處理工藝復(fù)雜，并且酸洗后表面質(zhì)量差等問題，提供一種鉻不銹鋼直接酸洗劑。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的鉻不銹鋼直接酸洗劑，其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸30％-80％，濃度50％或55％的氫氟酸17.2％-69.7％，緩蝕劑0.3％-3.8％。所述的緩蝕劑可選用六次甲基四銨或若丁或LK型緩蝕劑(市場上出售的公知產(chǎn)品)。將上述各組分按規(guī)定比例混合攪拌均勻即可。使用時將該酸洗劑用水稀釋(一般稀釋至20-30％)，通常需要加溫(一般加熱至50-65℃)，將鉻不銹鋼直接浸入其中，浸泡一定時間(浸泡時間根據(jù)鉻不銹鋼的品種而定)，撈出后用清水沖洗干凈即可。
鉻不銹鋼退火生成的氧化皮具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，抗酸腐蝕的能力很強(qiáng)，而鉻不銹鋼的金屬基體抗酸腐蝕能力弱。如果鉻不銹鋼未經(jīng)予處理破鱗，直接采用硫酸酸洗時，浸泡時間短去不掉氧化皮；浸泡時間過長，酸液會通過氧化皮簿弱部位和微小縫隙進(jìn)入內(nèi)部腐蝕金屬基體，在金屬表面形成坑狀和溝狀腐蝕缺陷，影響表面質(zhì)量。結(jié)果是在氧化皮還沒洗下之前鋼材就已經(jīng)過酸洗報廢了。正是由于氧化皮和金屬基體抗腐蝕性能的巨大差異為鉻不銹鋼酸洗造成嚴(yán)重困難，在同一酸洗條件下，顧此失彼，不能兩全。也正是由于這一原因目前鉻不銹鋼必須先經(jīng)予處理破鱗才能進(jìn)行酸洗。而本發(fā)明以合理、精確比例混合得到的鹽酸、氫氟酸混合溶液與硫酸溶液相比，前者與氧化皮反應(yīng)好，清洗能力強(qiáng)，而對金屬基體腐蝕較輕，加之緩蝕劑對鋼材的有效保護(hù)作用，可獲得優(yōu)良的表面質(zhì)量。這就使本發(fā)明所述的鉻不銹鋼酸洗劑在不經(jīng)堿浴等予處理破鱗的情況下進(jìn)行直接酸洗成為可能。而且二者對鉻不銹鋼酸洗效果截然不同。
鉻不銹鋼因具體成份不同，有多種品種。其中含鎳、鉬、鈦等微量元素的鉻不銹鋼的氧化皮更加難去除。采用本發(fā)明所述的酸洗劑需要較長的時間才能洗下其氧化皮。為了縮短特定品種的鉻不銹鋼的酸洗時間，提高酸洗效率，在前述酸洗劑的基礎(chǔ)上，添加(前述酸洗劑)液體總重量1.5％-8.5％的NaNO3，以進(jìn)一步提高酸洗劑的酸洗效果，縮短特定品種鉻不銹鋼的酸洗時間。
本發(fā)明所述的鉻不銹鋼直接酸洗劑的突出特點(diǎn)是可直接去除鉻不銹鋼的氧化皮，無需經(jīng)過堿浴等予處理，簡化了處理工藝。徹底消除了堿浴造成的環(huán)境污染，能源消耗，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，設(shè)備維修量大等各種缺點(diǎn)。同時，用本發(fā)明所述的直接酸洗劑替代現(xiàn)有用的硫酸，可顯著減輕腐蝕，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量，改善環(huán)境，降低酸耗。實(shí)驗(yàn)證明該酸洗劑不但能去除氧化皮，而且對鉻不銹鋼表面具有優(yōu)良的保護(hù)性能，酸洗表面光潔白凈，和奧氏體不銹鋼相近?，F(xiàn)有的酸洗劑由于腐蝕性強(qiáng)，通常以耐酸磚或石墨磚來制造酸洗槽，不但(石墨磚)成本高，而且使用周期短，需要經(jīng)常維修或更換；本發(fā)明所述的酸洗劑由于配方合理，不但能直接去除鉻不銹鋼的氧化皮，而且對鉻鎳不銹鋼的腐蝕性輕微，可以用鉻鎳不銹鋼板取代耐酸材料作酸洗槽。鉻鎳不銹鋼酸洗槽不易損壞、可長期使用，從而降低投資、維修費(fèi)用和延誤生產(chǎn)損失。實(shí)驗(yàn)證明該酸洗劑(不加NaNO3時)對普通碳鋼基本沒有腐蝕作用，因此可采用普通碳鋼作為該酸洗劑(未稀釋)的貯存容器，和現(xiàn)有耐酸容器相比可進(jìn)一步降低投資和維修費(fèi)用。本發(fā)明所述的酸洗劑適用于熱加工和熱處理狀態(tài)的鉻不銹鋼線材、棒材、型材、管材、板材、絲材等及機(jī)械零件的酸洗。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1鉻不銹鋼直接酸洗劑，其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸45％，濃度55％的氫氟酸51.2％，緩蝕劑3.8％。緩蝕劑采用六次甲基四銨。
酸洗對象熱軋無縫鋼管，鋼種1Cr17Mo2Ti，規(guī)格φ80mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為30％的濃度(如30公斤酸洗劑加70公斤水)，加溫至60℃，產(chǎn)品浸泡120分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例2
鉻不銹鋼直接酸洗劑，其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸70％，濃度50％的氫氟酸28.5％，緩蝕劑1.5％。緩蝕劑采用六次甲基四銨。
酸洗對象冷軋簿板，鋼種0Cr13，規(guī)格1.0mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為25％的濃度，加溫至55℃，產(chǎn)品浸泡35分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例3鉻不銹鋼直接酸洗劑，其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸60％，濃度50％的氫氟酸37％，緩蝕劑3％。緩蝕劑采用LK型緩蝕劑。
酸洗對象熱軋線材，鋼種409L(含微量鎳元素)，規(guī)格φ10mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為20％的濃度，加溫至50℃，產(chǎn)品浸泡60分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例4鉻不銹鋼直接酸洗劑，其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸80％，濃度50％的氫氟酸17.5％，緩蝕劑2.5％。緩蝕劑采用六次甲基四銨。
酸洗對象冷拔絲材，鋼種1Cr13，規(guī)格φ1.0mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為23％的濃度，常溫20-30℃，產(chǎn)品浸泡80分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例5鉻不銹鋼直接酸洗劑，其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸30％，濃度50％的氫氟酸69.7％，緩蝕劑0.3％。緩蝕劑采用若丁。
酸洗對象熱軋線材，鋼種3Cr13，規(guī)格φ5.5mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為28％的濃度，加溫至65℃，產(chǎn)品浸泡45分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例6以實(shí)例1為基礎(chǔ)，添加(實(shí)施例1所用酸洗劑)液體總重量8.5％的NaNO3，攪拌混合均勻。
酸洗對象熱軋無縫鋼管，鋼種1Cr17Mo2Ti，規(guī)格φ80mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為30％的濃度(如30公斤酸洗劑加70公斤水)，加溫至60℃，產(chǎn)品浸泡80分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例7以實(shí)例3為基礎(chǔ)，添加(實(shí)施例3所用酸洗劑)液體總重量1.5％的NaNO3，攪拌混合均勻。
酸洗對象熱軋線材，鋼種409L(含微量鎳元素)，規(guī)格φ10mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為20％的濃度，加溫至50℃，產(chǎn)品浸泡30分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
實(shí)施例8以實(shí)例2為基礎(chǔ)，添加(實(shí)施例2所用酸洗劑)液體總重量4％的NaNO3，攪拌混合均勻。
酸洗對象熱軋無縫鋼管，鋼種00Cr12Ni，規(guī)格φ30mm，退火狀態(tài)。
將上述組分和配比的酸洗劑用水稀釋為25％的濃度，加溫至65℃，產(chǎn)品浸泡38分鐘，撈出用水沖洗干凈。產(chǎn)品表面的氧化皮被去除且表面光潔白凈。
權(quán)利要求
1.一種鉻不銹鋼直接酸洗劑，其特征為其組分和重量配比為濃度30％的鹽酸30％-80％，濃度50％或55％的氫氟酸17.2％-69.7％，緩蝕劑0.3％-3.8％。
2.如權(quán)利要求1所述的鉻不銹鋼直接酸洗劑，其特征為緩蝕劑為六次甲基四銨。
3.如權(quán)利要求1所述的鉻不銹鋼直接酸洗劑，其特征為緩蝕劑為若丁。
4.如權(quán)利要求1所述的鉻不銹鋼直接酸洗劑，其特征為緩蝕劑為LK型緩蝕劑。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的鉻不銹鋼直接酸洗劑，其特征為添加液體總重量1.5％-8.5％的NaNO3。
全文摘要
本發(fā)明涉及鉻不銹鋼酸洗劑，具體為一種鉻不銹鋼直接酸洗劑。解決現(xiàn)有去除鉻不銹鋼氧化皮的酸洗劑不合理，因而酸洗前需經(jīng)堿浴等予處理，造成處理工藝復(fù)雜，并且酸洗后表面質(zhì)量差等問題。該酸洗劑的組分和重量配比為濃度30％的鹽酸30％－80％，濃度50％或55％的氫氟酸17.2％－69.7％，緩蝕劑0.3％－3.8％。緩蝕劑可選用六次甲基四銨或若丁或LK型緩蝕劑。該鉻不銹鋼直接酸洗劑的突出特點(diǎn)是可直接去除鉻不銹鋼的氧化皮，無需經(jīng)過堿浴等予處理，簡化了處理工藝。實(shí)驗(yàn)證明該酸洗劑對鉻不銹鋼表面具有優(yōu)良的保護(hù)性能，酸洗表面光潔白凈，和奧氏體不銹鋼相近。適用于熱加工和熱處理狀態(tài)的鉻不銹鋼線材、棒材、型材、管材、板材、絲材等及機(jī)械零件的酸洗。
文檔編號C23G1/06GK101029400SQ20071006166
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者李青 申請人:李青