一种不锈钢钝化液及其钝化工艺的制作方法

文档序号:12813640阅读:562来源:国知局

本发明涉及不锈钢加工领域,尤其是涉及一种不锈钢钝化液及其钝化工艺。



背景技术:

在不锈钢产品加工后,大多数产品都需要进行酸洗钝化处理,用来保证不锈钢产品的抗腐蚀性。

不锈钢具有良好的耐蚀性、抗高温氧化性,较好的低温性及优良的机械与加工性,因而广泛用于化工、石油、动力、核工程、航空航天、海洋、医药、轻工、纺织等领域。耐腐蚀作为不锈钢最为主要的特点,其性能优劣除了材质本身的区别外,还主要看不锈钢表面形成的钝化膜的好坏,如果膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀,不锈钢设备与不见在成形、组装、焊接、焊缝检查及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属污染物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等,这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量,破坏了其表面的氧化膜,降低了不锈钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀)。

工程上通常进行酸洗钝化处理,使不锈钢的耐蚀潜力发挥的更大。对核工程、某些化工装置及其他使用严格的设备,除酸洗钝化外,还要采用高纯度介质进行最终精细清洗或进行机械、化学与电解抛光等精整处理。常用的酸洗钝化方法使用的钝化液有硝酸、硫酸、氢氟酸等,虽然这类钝化液钝化效果表现良好,但是具有极强的腐蚀性、易污染性及危险性,它们会造成不锈钢件产生孔蚀、针状腐蚀、晶间腐蚀、穿晶粒腐蚀等不同程度的腐蚀,而这类腐蚀点有的是材料断裂的直接诱发源,有的则是材料断裂的催化剂。另外,其危险性表现在它们能与多种物质如金属粉末、电石、松节油等猛烈反应,发生爆炸,另外硝酸与可燃物、还原剂和有机物如木屑、棉花、稻草或废砂头等接触很容易引起燃烧并散发出剧毒的棕色烟雾,不仅在不锈钢加工处理中使用不便,而且对人体损害也是难以估量的,因此,目前研究更多的是以环保、安全、简便为前提的钝化技术,也急需一种安全的、钝化效果好的钝化液。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术的问题,提供一种不锈钢钝化液及其钝化工艺,该种不锈钢钝化液危害性小,钝化效果佳,不易对不锈钢制品产生腐蚀损害,且钝化工艺简单、易操作。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种不锈钢钝化液,以重量份计,包括以下组分:无机酸40-50份、过氧化氢5-15份、环己醇8-12份、环氧硬脂酸辛酯4-8份、乙酸酐4-6份、聚乙烯亚胺2-4份、卡波树脂3-5份、渗透剂2-4份、缓蚀剂1-3份、有机填料10-20份。

进一步地,该不锈钢钝化液,以重量份计,包括以下组分:无机酸45份、过氧化氢10份、环己醇10份、环氧硬脂酸辛酯6份、乙酸酐5份、聚乙烯亚胺3份、卡波树脂4份、渗透剂3份、缓蚀剂2份、有机填料15份。

一种上述不锈钢钝化液的钝化工艺,按照以下步骤进行:

(1)抛光除锈:将不锈钢制品用砂纸或打磨机进行表面抛光除锈处理;

(2)表面除油:将步骤(1)抛光除锈后的不锈钢制品浸没到碱性溶液中脱脂除油,其中,该碱性溶液升温至42-48℃,浸没时间为30-40min;

(3)第一次水清洗:取出不锈钢制品,用40-50℃自来水浸泡10-20min,再用常温自来水冲洗2-4次;

(4)喷砂:在不锈钢制品表面均匀喷涂白钢玉或玻璃珠;

(5)酸洗钝化:将步骤(4)处理后的不锈钢制品浸入上述的不锈钢钝化液中,钝化液温度控制在30-40℃,钝化时间为40-50min;

(6)第二次水清洗:取出不锈钢制品,用30-40℃自来水浸泡10-20min,再用常温自来水冲洗2-4次;

(7)表面干燥:取出不锈钢制品,表面干燥后便完成了对不锈钢制品的钝化处理。

优选地,所述无机酸为草酸、甲酸、磷酸中的一种或几种的混合物。

优选地,所述渗透剂为乙二胺eo-po。

优选地,所述缓蚀剂为钼酸钠、偏硅酸钠、硼酸钠、对位硫甲酚中的一种或几种的混合物。

优选地,所述有机填料为硝酸钠、磷酸镁、硫酸钡中的一种或几种的混合物。

优选地,所述碱性溶液为浓度3-5g/100mlnaoh的水溶液。

优选地,所述干燥为风干或者烘干。

本发明与现有技术相比,具有如下的有益效果:

1、本发明采用了草酸、甲酸和磷酸,较好的取代了氢氟酸、硝酸、硫酸等强酸酸洗,杜绝了氢氟酸的各种危害,无强烈刺激性气味,无毒性,不伤皮肤对人体不产生危害,更利于操作工人的身体健康;

2、钝化效果佳,清洗量大,可快速清除顽固氧化皮、顽固锈迹、顽固污渍,且其可在不锈钢表面形成一层致密的氧化膜,可长时间保护不锈钢,以防止其表面再次生成氧化物;

3、本发明的钝化工艺简单,生产成本低、对环境污染小、容易操作,符合绿色环保的标准。

具体实施方式

下面结合实施例及对比例来对本发明作进一步说明。

实施例1

一、钝化液成份

一种不锈钢钝化液,以重量份计,包括以下组分:无机酸40份、过氧化氢5份、环己醇8份、环氧硬脂酸辛酯4份、乙酸酐4份、聚乙烯亚胺2份、卡波树脂3份、渗透剂2份、缓蚀剂1份、有机填料10份。

其中,所述无机酸为甲酸和磷酸两者等量的混合物。

其中,所述渗透剂为乙二胺eo-po。

其中,所述缓蚀剂为钼酸钠、偏硅酸钠和对位硫甲酚的混合物,且它们之间的质量比为1:1:2。

其中,所述有机填料为硝酸钠和硫酸钡两者等量的混合物。

二、钝化工艺

按照以下步骤进行:

(1)抛光除锈:将不锈钢制品用砂纸或打磨机进行表面抛光除锈处理;

(2)表面除油:将步骤(1)抛光除锈后的不锈钢制品浸没到3g/100mlnaoh的水溶液中脱脂除油,其中,该碱性溶液升温至42℃,浸没时间为40min;

(3)第一次水清洗:取出不锈钢制品,用40℃自来水浸泡20min,再用常温自来水冲洗2次;

(4)喷砂:在不锈钢制品表面均匀喷涂白钢玉;

(5)酸洗钝化:将步骤(4)处理后的不锈钢制品浸入上述的不锈钢钝化液中,钝化液温度控制在30℃,钝化时间为50min;

(6)第二次水清洗:取出不锈钢制品,用30℃自来水浸泡20min,再用常温自来水冲洗2次;

(7)表面干燥:取出不锈钢制品,自然风干后便完成了对不锈钢制品的钝化处理。

实施例2

一、钝化液成份

一种不锈钢钝化液,以重量份计,包括以下组分:无机酸45份、过氧化氢10份、环己醇10份、环氧硬脂酸辛酯6份、乙酸酐5份、聚乙烯亚胺3份、卡波树脂4份、渗透剂3份、缓蚀剂2份、有机填料15份。

其中,所述无机酸为草酸、甲酸和磷酸三者等量的混合物。

其中,所述渗透剂为乙二胺eo-po。

其中,所述缓蚀剂为偏硅酸钠、硼酸钠、对位硫甲酚三者等量的混合物。

其中,所述有机填料为硝酸钠、磷酸镁、硫酸钡三者等量的混合物。

二、钝化工艺

按照以下步骤进行:

(1)抛光除锈:将不锈钢制品用砂纸或打磨机进行表面抛光除锈处理;

(2)表面除油:将步骤(1)抛光除锈后的不锈钢制品浸没到4g/100mlnaoh的水溶液中脱脂除油,其中,该碱性溶液升温至45℃,浸没时间为35min;

(3)第一次水清洗:取出不锈钢制品,用45℃自来水浸泡15min,再用常温自来水冲洗3次;

(4)喷砂:在不锈钢制品表面均匀喷涂白钢玉;

(5)酸洗钝化:将步骤(4)处理后的不锈钢制品浸入上述的不锈钢钝化液中,钝化液温度控制在35℃,钝化时间为45min;

(6)第二次水清洗:取出不锈钢制品,用35℃自来水浸泡15min,再用常温自来水冲洗3次;

(7)表面干燥:取出不锈钢制品,烘干后便完成了对不锈钢制品的钝化处理。

实施例3

一、钝化液成份

一种不锈钢钝化液,以重量份计,包括以下组分:无机酸50份、过氧化氢15份、环己醇12份、环氧硬脂酸辛酯8份、乙酸酐6份、聚乙烯亚胺4份、卡波树脂5份、渗透剂4份、缓蚀剂3份、有机填料20份。

其中,所述无机酸为草酸和磷酸两者等量的混合物。

其中,所述渗透剂为乙二胺eo-po。

其中,所述缓蚀剂为钼酸钠和偏硅酸钠两者等量的混合物。

其中,所述有机填料为硝酸钠、磷酸镁和硫酸钡三者等量的混合物。

二、钝化工艺

按照以下步骤进行:

(1)抛光除锈:将不锈钢制品用砂纸或打磨机进行表面抛光除锈处理;

(2)表面除油:将步骤(1)抛光除锈后的不锈钢制品浸没到5g/100mlnaoh的水溶液中脱脂除油,其中,该碱性溶液升温至48℃,浸没时间为30min;

(3)第一次水清洗:取出不锈钢制品,用50℃自来水浸泡10min,再用常温自来水冲洗4次;

(4)喷砂:在不锈钢制品表面均匀喷涂玻璃珠;

(5)酸洗钝化:将步骤(4)处理后的不锈钢制品浸入上述的不锈钢钝化液中,钝化液温度控制在40℃,钝化时间为40min;

(6)第二次水清洗:取出不锈钢制品,用40℃自来水浸泡10min,再用常温自来水冲洗4次;

(7)表面干燥:取出不锈钢制品,烘干后便完成了对不锈钢制品的钝化处理。

对比例4

将实施例1中无机酸改为硝酸和氢氟酸,其它成份和工艺步骤不变,完成对不锈钢制品的钝化处理。

对比例5

将实施例2中无机酸改为硝酸和氢氟酸,其它成份和工艺步骤不变,完成对不锈钢制品的钝化处理。

对比例6

将实施例3中无机酸改为硝酸和氢氟酸,其它成份和工艺步骤不变,完成对不锈钢制品的钝化处理。

钝化效果对比

实施例1-3相比对比例4-6操作过程更加安全环保,主要是取代了氢氟酸、硝酸、硫酸等强酸酸洗,杜绝了氢氟酸的各种危害,无强烈刺激性气味,无毒性,不伤皮肤对人体不产生危害,更利于操作工人的身体健康,实施例中钝化后的不锈钢制品表面无细密的孔状损伤,且超过120天其表面无氧化物生成。对比例中钝化后的不锈钢制品表面有多处细密的孔状损伤,且28-35天后表面开始生成氧化物。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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