专利名称：钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂的制作方法
技术领域：
本发明属于表面处理领域，涉及一种化学清洗及钝化剂，它可用于清洗、去除钢铁表面的腐蚀产物，并保持金属表面处于钝化态。背景技术：
为了有效实施涂敷层(如喷漆)、磷化以及镀层等表面涂装工艺，钢铁构件通常需要进行表面喷砂、喷丸、机械打磨以及化学除锈(各类腐蚀沉积物)等一系列处理步骤。目前，一般采用酸洗去除腐蚀沉积物，如硫酸酸洗工艺。但是，这种硫酸酸洗过程存在诸多弊端，如需要加热升温下进行从而消耗电能，酸洗过程产生大量酸雾导致严重的环境污染，并损害操作工人的健康；此外，强酸酸洗一般耗时较长，从而导致金属整体腐蚀、氢脆等破坏，降低钢材的机械强度和使用寿命。近年来已经有研究通过改变清洗剂组成(如主成分、添加剂、 助剂等)及配比，来解决硫酸酸洗工艺存在的上述问题。CN 85104742公开了一种“钢铁除锈、钝化工艺”，但是该工艺设备复杂操作步骤繁多，从而增加了劳动强度和加工成本，并且除锈液和钝化液中含有有害物质，污染环境并危害工人的健康。CN101348915公开了一种金属腐蚀产物的清洗剂，其清洗原理是基于络合溶解，但是该清洗剂需要加温至95°C -100°C使用，能耗高；另外，该配方中不含钝化作用组分，清洗完成后的工件在存放期间易再次被腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过化学清洗去除钢铁表面腐蚀沉积物并保持表面钝化且不会发生过腐蚀及氢脆等的清洗液。本发明的目的是这样实现的，无机酸(酸碱中和作用)与钢铁表面的碱性氧化物、 氢氧化物发生酸碱中和反应，形成可溶性化合物；络合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和柠檬酸三钠在清洗腐蚀产物时，与金属离子(如钢铁中的1 3+)发生络合反应，使腐蚀产物发生溶解；缓蚀剂(钝化剂)钼酸钠在清洗去除腐蚀产物后的钢铁表面生成一层有一定抗蚀能力的钝化膜，保持金属表面的钝化状态。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水性体系，其质量百分比组成为
磷酸10 15
乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 5 10 柠檬酸三钠广5
钼酸钠2 5。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水性体系，其质量百分比组成为
磷酸1广13
乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 6 8 柠檬酸三钠2、钼酸钠广3。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水性体系，其质量百分比组成为
磷酸12 15
乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 6 10 柠檬酸三钠广3
钼酸钠3 5。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水性体系，其质量百分比组成为
磷酸10 14
乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 5 7 柠檬酸三钠3飞
钼酸钠2 5。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水溶性制剂，所用使用的化学药品简单易得，配制使用方便，贮存使用寿命长；该清洗及钝化剂使用操作简单，腐蚀性小，工件表面腐蚀沉积物去除效率高、钝化状态好，适用于各种工件的表面除锈，特别适用于结构复杂工件，处理效率高、效果好。具体实施例方式
下面对本发明作进一步详细说明。实施例一
依次将磷酸(96%，wt) 2. 6kg,乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 1. 25 kg，柠檬酸三钠0. 5 kg, 钼酸钠0. 75 kg，水19. 9 kg加入30升耐腐蚀PVC容器中，混合均勻得到本发明涉及的化学清洗及钝化液。将待除锈碳钢工件(表面带圆孔)10件(工件长宽高200mmX IOOmmX 50mm，圆孔孔径IOmm)呈站立状浸入溶液中，放置5分钟，用夹具夹持工件，轻轻摇晃数次，钢铁表面的腐蚀产物(氧化皮和锈层)就会除去，钢铁表面呈亮灰色。然后取出工件，清水冲洗后自然晾干。上述处理后的工件，在温度20°C、湿度60%条件下，存放40小时，表面不产生新的锈蚀。实施例二
依次将磷酸(拟%，wt) 3kg,乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 2kg，柠檬酸三钠1kg，钼酸钠 0. 25kg，水18. 75 kg加入30升耐腐蚀PVC容器中，混合均勻得到本发明涉及的化学清洗及钝化液。将待去除腐蚀产物的板状高强钢工件(表面带矩形沟槽)15件(工件外观长宽高 250mmX 150mmX20mm,沟槽宽高15mmX 10mm)呈站立状浸入溶液中，放置6分钟，用夹具夹持工件，轻轻摇晃数次，钢铁表面的腐蚀产物(氧化皮和锈层)就会除去，钢铁表面呈亮灰色。然后取出工件，清水冲洗后自然晾干。上述处理后的工件，在温度22°C、湿度90%条件下，存放50小时，表面不产生新的锈蚀。实施例三
依次将磷酸(88%，wt>3. 75 kg，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)l. 5kg，柠檬酸三钠0.75 kg, 钼酸钠1kg，水18kg加入30升耐腐蚀PVC容器中，混合均勻得到本发明涉及的化学清洗及钝化液。将待去除腐蚀产物的工字形低碳钢工件10件(外观长宽高: 300mmX150mmX80mm)呈站立状浸入溶液中，放置3飞分钟，用夹具夹持工件，轻轻摇晃数次，钢铁表面的腐蚀产物(氧化皮和锈层)就会除去，钢铁表面呈亮灰色。然后取出工件，清水冲洗后备用。上述处理后的工件，在温度25°C、湿度70%条件下，存放60小时，表面不产生新的锈蚀。实施例四
依次将磷酸(83%，wt) 4. 5 kg,乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 1. 75 kg，柠檬酸三钠1. 25 kg，钼酸钠0. 5 kg，水17kg加入30升耐腐蚀PVC容器中，混合均勻得到本发明涉及的化学清洗及钝化液。将待去除腐蚀产物的圆柱状螺纹钢工件(两头带方形槽)12件(工件外观长250mm， 直径50mm ；方形槽长宽20mmX 30mm，高25mm)呈站立状浸入溶液中，放置5 7分钟，用夹具夹持工件，轻轻摇晃数次，钢铁表面的腐蚀产物(氧化皮和锈层)就会除去，钢铁表面呈亮灰色。然后取出工件，清水冲洗后备用。上述处理后的工件，在温度40°C、湿度80%条件下，存放50小时，表面不产生新的锈蚀。实施例五
依次将磷酸(96%，wt)3. 65 kg，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)2.5 kg，柠檬酸三钠0.25 kg, 钼酸钠1. 25 kg，水17. 35kg加入30升耐腐蚀PVC容器中，混合均勻得到本发明涉及的化学清洗及钝化液。将待去除腐蚀产物的圆柱状螺纹钢工件(两头带方形槽)12件(工件外观长250mm， 直径50mm ；方形槽长宽20mmX 30mm，高25mm)呈站立状浸入溶液中，放置5 7分钟，用夹具夹持工件，轻轻摇晃数次，钢铁表面的腐蚀产物(氧化皮和锈层)就会除去，钢铁表面呈亮灰色。然后取出工件，清水冲洗后备用。上述处理后的工件，在温度25°C、湿度90%条件下，存放50小时，表面不产生新的锈蚀。
权利要求
1.一种钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水性体系，其质量百分比组成为 磷酸10 15乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 5 10 柠檬酸三钠广5钼酸钠2 5。
2.权利要求1涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂，其质量百分比组成为 磷酸1广13乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 6 8 柠檬酸三钠2、钼酸钠广3。
3.权利要求1涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂，其质量百分比组成为 磷酸12 15乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 6 10 柠檬酸三钠广3钼酸钠3 5。
4.权利要求1涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂，其质量百分比组成为 磷酸10 14乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 5 7 柠檬酸三钠3飞钼酸钠2 5。
全文摘要
本发明属于表面处理领域，涉及一种化学清洗及钝化剂。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂为水溶性制剂，采用无机酸与钢铁表面的碱性氧化物、氢氧化物发生酸碱中和反应，形成可溶性化合物；络合剂乙二胺四乙酸二钠和柠檬酸三钠在清洗腐蚀产物时，与金属离子发生络合反应，使腐蚀产物溶解；缓蚀/钝化剂钼酸钠在清洗去除腐蚀产物后的钢铁表面生成一层有一定抗蚀能力的钝化膜，保持金属表面的钝化状态。本发明的涉及的钢铁表面腐蚀沉积物化学清洗及钝化剂化学药品简单易得，配制使用方便，贮存使用寿命长；该清洗及钝化剂使用操作简单，腐蚀性小，工件表面腐蚀沉积物去除效率高、钝化状态好，特别适用于结构复杂工件除锈处理。
文档编号C23C22/42GK102383122SQ20111036102
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者刘嵘, 周少玲, 牛林, 胡晓黎, 赵福强, 钱兆红 申请人:山东大学, 山东电力研究院