一种不锈钢表面氧化皮处理液及其制备与使用方法与流程

2021-01-30 01:01:40|

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本发明提供一种不锈钢表面氧化皮处理液及其制备与使用方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术：

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不锈钢的板材、线、棒等在大气环境中加工处理其表面很容易产生氧化层，妨碍进一步加工，不锈钢表面氧化层的去除是不锈钢产品已完成产品或为下工序加工需要不可缺地环节，本方案脱除不锈钢表面氧化层的工艺对不锈钢的加工将具有积极的意义。
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目前cn1054277、cn1057494、cn1036080c中索尔维公司公开了三种由磷酸、盐酸、硝酸及不同表面活性剂光亮剂组成的浴液处理不锈钢表面氧化皮的方法，此法可以在低温下处理不锈钢表面氧化皮但是处理时间要五个小时以上处理效率太低，并且处理过程有酸雾和氮氧化物溢出。cn1044264c中索尔维公司公开了一种由盐酸、硝酸及不同表面活性剂光亮剂组成的浴液处理不锈钢表面氧化皮的方法，此法必须在50摄氏度以上处理不锈钢表面氧化皮但是处理时间也要几个小时处理效率太低，并且处理过程有酸雾和氮氧化物溢出。cn1220792c中公开了一种由盐酸、硫酸及渗透剂缓蚀剂组成的浴液处理不锈钢表面氧化皮方法，此法处理温度也需40摄氏度以上，处理时间最少半小时，并且不能完全处理干净表面氧化皮。cn1616716a中公开了一种由盐酸、硫酸及双氧水组成的浴液处理不锈钢表面氧化皮方法，此法处理温度使用常温，处理时间很少，并且能完全处理干净表面氧化皮，劣势处理时出现大量酸雾，双氧损耗太快。
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因此为了解决针对上述不锈钢预处理液中所出现的缺陷开发出常温，无酸雾，处理时间短既能处理小件不锈钢件又能处理大件不锈钢件的不锈钢预处理液是非常有意义的。

技术实现要素：

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本发明需要解决的技术问题是可以常温，无酸雾，短时间处理不锈钢氧化皮的处理液。其技术方案为：提供一种不锈钢表面氧化皮处理液，其中各组分含量如下所述h2so4：18-37 g/l；h2o2：230-350 g/l；nh4hf2：30-50 g/l，溶剂为水。
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作为优选，本申请不锈钢表面氧化皮处理液中各组分含量如下所述h2so4：20-30 g/l；h2o2：270-300 g/l；nh4hf2：35-45 g/l，溶剂为水。
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作为优选，本申请不锈钢表面氧化皮处理液所用溶剂为纯净水。
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进一步的，提供一种不锈钢表面氧化皮处理液的制备方法，其制备方法如下，根据配置体积的需要，按上述配比，准备对应量的稀硫酸、h2o2、nh4hf2，先将nh4hf2加入稀硫酸中并搅拌后，再加入h2o2搅拌至均匀，最后补充纯净水到要配置处理液体积，即配成不锈钢表面氧化皮处理液。
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进一步的，所述稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70%的硫酸的水溶液，因稀硫
酸中的硫酸分子已经被完全电离，所以稀硫酸不具有浓硫酸的强氧化性、吸水性、脱水性（俗称炭化，即强腐蚀性）等特殊化学性质。
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进一步的，在配置本申请不锈钢表面氧化皮处理液时亦可使用浓硫酸稀释成稀硫酸后进行配置。
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作为优选，提供一种不锈钢表面氧化皮处理液的制备方法，其制备方法如下，按上述配比，准备对应量的浓硫酸、h2o2、nh4hf2，然后取预计配六分之一体积处理液的纯净水，将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中搅拌至完全溶解，冷却到常温然后，向溶液中加入nh4hf2并搅拌，最后向溶液中加入双氧水搅拌至均匀，补充纯净水到标准体积，即配成不锈钢表面氧化皮处理液。
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进一步的，提供一种不锈钢表面氧化皮处理液的使用方法，其特征在于，将不锈钢小件放入滚筒中，以滚筒形式放入溶液中处理，即可迅速去除不锈钢件表面的氧化层，得到光洁均匀的不锈钢表面，取出不锈钢件用清水洗净残留药水干燥或进入下一工序处理。
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进一步的，对于大件不锈钢单件可将其直接放入溶液中处理，即可迅速去除不锈钢件表面的氧化层，得到光洁均匀的不锈钢表面，取出不锈钢件用清水洗净残留药水干燥或进入下一工序处理。
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有益效果：1、用本发明在不锈钢表面脱除氧化层，是以氧化反应辅以弱酸性反应的配方使用时无酸雾，不需要升温，处理速度快，不锈钢表面无腐蚀，均匀性好，适合大规模推广；2、本发明的处理液配制容易，原料来源丰富，使用方便，成本低，处理液只对不锈钢表面氧化层有影响，对不锈钢表面无影响，且溶液反应稳定；3、本发明的处理液可以用滚筒批量处理小的不锈钢件，也可单独处理不锈钢大件。
具体实施方式
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实施例1首先取五分之一体积要配置处理液的纯净水，将浓硫酸（98%的h2so4配置按0.01l/l）缓缓地沿器壁注入水中搅拌至完全溶解，冷却到常温然后，向溶液中加入nh4hf2（配置按30g /l）并搅拌，最后向溶液中加入双氧水（35%的h2o2配置按0.6l/l）搅拌至均匀，补充纯净水到要配置体积。然后将小件不锈钢件批量放入滚筒再放入处理中或大不锈钢件直接放入处理中，将产生化学反应，不锈钢件表面的氧化层迅速去除，用清水冲洗后干燥或进入下一工序。用本发明处理过的不锈钢钢件，表面无氧化皮无腐蚀，外观均匀性好且光亮。
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以配置1l不锈钢表面氧化皮处理液为例，按照实施例一的各项参数其配置方法如下，首先取0.2l的纯净水，将0.01l浓度为98%的h2so4缓缓地沿器壁注入水中搅拌至完全溶解，冷却到常温后向溶液中加入30g nh4hf2并搅拌，最后向溶液中加入0.6 l浓度为35%的h2o2搅拌至均匀，最后补充纯净水稀释定容至1l，即可得到1l本申请的不锈钢表面氧化皮处理液。
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然后将小件不锈钢件批量放入滚筒再放入处理中或大不锈钢件直接放入处理中，将产生化学反应，不锈钢件表面的氧化层迅速去除，用清水冲洗后干燥或进入下一工序。用本发明处理过的不锈钢钢件，表面无氧化皮无腐蚀，外观均匀性好且光亮。
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实施例2
首先取六分之一体积要配置处理液的纯净水，将浓硫酸（98%的h2so4配置按0.015l/l）缓缓地沿器壁注入水中搅拌至完全溶解，冷却到常温然后，向溶液中加入nh4hf2（配置按40g /l）并搅拌，最后向溶液中加入双氧水（35%的h2o2配置按0.7l/l）搅拌至均匀，补充纯净水到要配置体积。然后将小件不锈钢件批量放入滚筒再放入处理中或大不锈钢件直接放入处理中，将产生化学反应，不锈钢件表面的氧化层迅速去除，用清水冲洗后干燥或进入下一工序。用本发明处理过的不锈钢钢件，表面无氧化皮无腐蚀，外观均匀性好且光亮。
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实施例3首先取六分之一体积要配置处理液的纯净水，将浓硫酸（98%的h2so4配置按0.02l/l）缓缓地沿器壁注入水中搅拌至完全溶解，冷却到常温然后，向溶液中加入nh4hf2（配置按50g /l）并搅拌，最后向溶液中加入双氧水（35%的h2o2配置按0.8l/l）搅拌至均匀，补充纯净水到要配置体积。然后将小件不锈钢件批量放入滚筒再放入处理中或大不锈钢件直接放入处理中，将产生化学反应，不锈钢件表面的氧化层迅速去除，用清水冲洗后干燥或进入下一工序。用本发明处理过的不锈钢钢件，表面无氧化皮无腐蚀，外观均匀性好且光亮。本发明思路是在酸性条件下采用酸性氟化铵药剂（nh4hf2）中加入氧化剂双氧水，促使不锈钢表面氧化层快速去除，双氧水在本配方中增强氧化性避免造成腐蚀不锈钢基材的作用。采用酸性氟化铵药剂作为对脱除液的酸性缓冲剂又可与脱下的金属离子络合，即提高脱除液反应稳定性又减少对不锈钢基材的腐蚀。
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在本配方中，利用了双氧水的氧化渗透作用，基本避免了强酸对基材的损坏。h2o2的氧化取决于分解产生o2的速度。由于水质、原材料而带入一些固体小颗粒、重金属（铬，铁）等离子及高温会导致h2o2被催化分解，会在短时间内发生剧烈反应。而配方中酸性氟化铵中的铵离子有络合处理液中金属离子作用，而使溶液稳定反应。防止反应过快产生的热过多引起药液反应温度上升过快，腐蚀不锈钢基体。
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这些制备例以及实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

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