专利名称：一种不锈钢的酸洗剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢的酸洗剂，尤指一种Cr、Ni、Mo合金含量较高的不锈钢表面氧化铁鳞去除化学酸洗剂。
背景技术：
超级奥氏体904L和2205双相不锈钢等耐蚀不锈钢，铬、镍、钥合金元素含量分别为百分之19. 00 23. 00,4. 00 26. 00和3. 00 5. 00，有的还含有百分之I. 00 2. 00的铜且碳含量较低，具有非常良好的耐腐蚀性，耐腐蚀特点突出表现在以下几个方面(I)在磷酸和硫酸环境下优良的抗全面腐蚀的性能；(2 )良好的抗点腐蚀和间隙腐蚀的性能；与含量百分之18-8或18-8-Mo类不锈钢相比，具有更为出色的抗应力腐蚀开裂的性能； (4 )良好的抗晶间腐蚀性能。因而被广泛应用于硫酸制造业、化工装置、热交换器、制药、造纸、污水处理等一些苛刻的工业环境中。然而，在2003年以前，由于我国不锈钢产业发展比较缓慢，技术装备落后，因此我国需求的耐蚀不锈钢全部依靠进口。近年来随着我国不锈钢生产装备技术以及科研能力的提高，国内一些大型不锈钢企业已经可以进行小批量生产。正如人们所知，不锈钢的工业生产过程包括冶炼、精炼、浇铸、预热、在高温下的热轧和退火、酸洗、在室温下的冷轧和精加工。酸洗是采用机械、电化学或化学的方法去除不锈钢表面在高温加工过程形成的氧化铁鳞。耐蚀不锈钢Cr含量高、同时含有较高的Ni和一定量的Mo。氧化铁鳞层结构复杂，含有氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe203)、四氧化三铁(Fe304)、氧化铬(Cr203)、氧化镍(NiO)、二氧化硅(Si02)、铬尖晶石(Cr2CVFeO)和镍尖晶石(NPFe2O3)等，可能还存在Mo的氧化物，结果使氧化铁鳞结构致密，且与基体的附着力强，采用现有的传统热浓硫酸浸泡酸洗工艺进行酸洗，一方面酸洗时间长，生产效率低；另一方面某些区域长时间浸泡氧化皮仍然去除不完全，并造成不锈钢表面粗糙且无光泽，严重影响了不锈钢表面质量。酸洗已成为制约耐蚀不锈钢批量生产的瓶颈之一。
发明内容
本发明为了解决现有不锈钢氧化铁鳞酸洗时间长，酸洗效率低，酸洗后表面质量差的问题，提供一种酸洗效率高、酸洗后不锈钢表面无氧化铁鳞残留的不锈钢的酸洗剂。不锈钢在工业生产过程中需经过加热、热轧、退火等热加工过程，经过这样一系列的高温工艺过程钢板表面会发生氧化反应形成黑色致密的氧化铁鳞层，氧化铁鳞不仅影响不锈钢的外观质量，也会对钢板的后续加工产生不利影响，故在后续加工前必须采用酸洗、抛光等表面处理方法将其除去。不锈钢氧化铁鳞为Cr203、Fe0. Cr203、Ni0、Fe0. Cr2O. Fe2O3等致密氧化物，去除难度因不锈钢牌号、生产加工条件的差异而不同。耐蚀不锈钢由于含有较高的Cr、Ni，同时含有一定量Mo，使得氧化铁鳞的组成结构更为复杂、致密，也更难以去除。耐蚀不锈钢在工业生产过程中，采用传统热浓硫酸酸洗时，表面氧化铁鳞中的氧化物在硫酸中很难溶解，需要浸泡3 5h，酸液方可慢慢通过氧化铁鳞的薄弱部位和微小缝隙与氧化铁鳞中的铁、铬或基体铁作用产生大量的氢气，由这部分氢气产生的膨胀压力可将氧化铁鳞从不锈钢表面剥离下来。通过这种方式酸洗时，一是由于耐蚀不锈钢氧化铁鳞致密、坚韧，酸液渗入的速度很慢，浸泡时间长，生产效率低；二是由于氧化铁鳞结构不均匀，某些区域的氧化铁鳞非常致密，酸液很难渗入；其他区域的氧化铁鳞已去除并暴露出基体，氧化铁鳞的去除很不均匀。长时间浸泡使已暴露出基体的部分发生了腐蚀，导致表面无光泽。为了快速、有效地清除耐蚀不锈钢表面的氧化铁鳞，解决耐蚀不锈钢工业批量生产瓶颈问题。本发明公开一种有效的酸洗剂。本发明是在传统的热浓硫酸酸洗剂中，加入盐酸、硝酸和适量添加剂，由于盐酸属于强还原性酸，有很高的电离度，能够有效地溶解氧化铁鳞中的氧化铁，为硫酸穿越氧化铁 鳞层提供了通道，促进了硫酸的机械剥离作用。硝酸具有较强的氧化性，可使不锈钢表面氧化铁鳞中难与酸洗液发生反应的Cr2O3结构发生变化，加快了硫酸渗入氧化铁鳞底部的速 度，增强酸洗效果。同时为了减缓不锈钢基体腐蚀，防止吸氢和酸雾挥发扩散，加入了适量添加剂。本不锈钢的酸洗剂，按质量百分比由以下组分组成
硫酸23 30% ； 硝酸4 6% ； 盐酸I 14% ；
缓蚀剂0. I 0. 3 % ； 添加剂0. 13 0. 25% ；
其余为水。所用酸的质量浓度分别为
硫酸 95. 0% 98. 0% ；硝酸 65. 0% 68. 0% ；盐酸 36. 0 38. 0%
将上述各组分按照比例搅拌均匀。上述不锈钢的酸洗剂，其特征是所述的缓蚀剂为六次甲基四胺。上述不锈钢的酸洗剂，其特征是所述的添加剂为十二烷基硫酸钠与乙辛基酚聚氧乙烯(10醚)(也称0P-10)的混和物，两者的质量百分比为
十二烷基硫酸钠 0. 08 0. 15% ;乙辛基酚聚氧乙烯(10醚)0. 05 0. 1%。上述不锈钢的酸洗剂，其特征是各酸的温度为60 80°C。加热温度随着待酸洗钢种中合金元素镍含量提高而降低。将耐蚀不锈钢浸入其中，浸泡8 15min,捞出用清水冲洗干净即可。本发明以合理、精确的比例混合得到硫酸、硝酸、盐酸和添加剂的混合溶液与传统的硫酸溶液相比，前者与氧化铁鳞反应好，清洗能力强，对金属基体腐蚀较轻，加之缓蚀剂对钢材有效的保护作用，可获得优良的表面质量。采用本不锈钢酸洗剂代替现用的硫酸，可显著缩短酸洗时间，酸洗效率提高了 4 5倍，酸洗后的表面光洁白净，无氧化铁鳞残留，解决了耐蚀不锈钢的批量工业生产的瓶颈问题之一。优其适用于作为Cr、Ni、Mo合金含量较高的不锈钢表面氧化铁鳞去除化学酸洗剂。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式
，但本发明的具体实施方式
不局限于下述的实施例。实施例I该酸洗液在904L中厚板大生产酸洗中的应用。
在长9. lm、宽2. 65m、深3. 2m的酸洗槽中，按照质量百分比
硫酸28%; 硝酸5%; 盐酸10%;六次甲基四胺0.15%;
十二烷基硫酸钠0. 1% ；乙辛基酚聚氧乙烯(10醚)0. 08% ； 其余为水。所用酸的质量浓度分别为
硫酸96.0%;硝酸66.0%;盐酸37.0%
配制了 62m3酸洗液。将酸洗液缓慢加热至65°C，然后将盛有经热处理喷丸后的904L中板(厚度IOmm)酸洗筐吊入酸洗槽中Smin后，吊出酸洗筐后将钢板表面用高压水冲洗干净。产品表面氧化皮被去除且表面光洁白净。实施例2该酸洗液在2205双相不锈钢大生产酸洗中的应用 在长9. lm、宽2. 65m、深3. 2m的酸洗槽中，按照质量百分比
硫酸30%;硝酸5%;盐酸12%;六次甲基四胺0.2 % ；
十二烷基硫酸钠0. 1% ；乙辛基酚聚氧乙烯(10醚)0. 1% ；其余为水。所用酸的质量浓度分别为
硫酸96.0%;硝酸66.0%;盐酸37.0%
配制了 60m3酸洗液。将酸洗液缓慢加热至80°C，然后将盛有经热处理喷丸后的2205双相不锈钢中板(厚度8mm)酸洗筐吊入酸洗槽中12min后，吊出酸洗筐后将钢板表面用高压水冲洗干净。产品表面氧化皮被去除且表面光洁白净。
权利要求
1.一种不锈钢的酸洗剂，按质量百分比由以下组分组成 硫酸23 30% ； 硝酸4 6% ； 盐酸I 14% ； 缓蚀剂0. I 0. 3 % ； 添加剂0. 13 0. 25% ； 其余为水； 所用酸的质量浓度分别为 硫酸 95. 0% 98. 0% ；硝酸 65. 0% 68. 0% ；盐酸 36. 0 38. 0% 将上述各组分按照比例搅拌均匀。
2.根据权利要求I所述的不锈钢的酸洗剂，其特征是所述的缓蚀剂为六次甲基四胺。
3.根据权利要求I或2所述不锈钢的酸洗剂，其特征是所述的添加剂为十二烷基硫酸钠与乙辛基酚聚氧乙烯的混和物，两者的质量百分比为 十二烷基硫酸钠 0. 08 0. 15% ；乙辛基酚聚氧乙烯0. 05 0. 1%。
4.根据权利要求3所述不锈钢的酸洗剂，其特征是各酸的温度为60 80°C。
5.根据权利要求I或2所述的不锈钢的酸洗剂，其特征是各酸的温度为60 80°C。
6.根据权利要求4所述的不锈钢的酸洗剂，其特征是酸洗时间为8 15min。
全文摘要
本发明涉及一种不锈钢的酸洗剂，按质量百分比由以下组分组成硫酸23～30%；硝酸4～6%；盐酸7～14%；缓蚀剂0.1～0.3%；添加剂0.13～0.25%；其余为水；所用酸的质量浓度分别为硫酸95.0%～98.0%；硝酸65.0%～68.0%；盐酸36.0～38.0%；将上述各组分按照比例搅拌均匀。所述的缓蚀剂为六次甲基四胺，所述的添加剂为十二烷基硫酸钠与乙辛基酚聚氧乙烯的混和物，两者的质量百分比为十二烷基硫酸钠0.08～0.15%；乙辛基酚聚氧乙烯 0.05～0.1%，所述各酸的温度为60～80℃效果较好。本不锈钢的酸洗剂酸洗效率提高了4～5倍，酸洗后的表面光洁白净，优其适用于Cr、Ni、Mo合金含量较高的不锈钢表面氧化铁鳞去除酸洗。
文档编号C23G1/06GK102719839SQ20121021360
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者任维萍, 张威, 张寿禄, 秦丽雁, 范光伟, 郭保兵 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司