不锈钢环保酸洗添加剂的研究 (2008/07/10 23:25)

不锈钢酸洗添加剂的研究

  周良清工程师

【威海云清化工开发院】

摘  要：本文详细研究了不锈钢酸洗工艺，对现行工艺中存在的一些氧化皮（或黑皮）清除速度过慢、不锈钢腐蚀损失过大、酸洗过程中有大量酸雾或黄烟、酸液使用寿命过短等缺陷和不足，本文进行了详细的研究，找出了解决问题的一些方法，同时开发出了不锈钢酸洗添加剂、酸洗促进剂、酸洗缓蚀剂、酸洗抑雾剂等一系列性能优良的商品，解决了长期困扰不锈钢生产厂家和用户的一系列难题，大大改善了不锈钢生产环境、提高了酸洗液的使用寿命、降低了生产成本、提高了不锈钢的酸洗质量，为我国的节能减排工程做出了巨大贡献。

关键词：不锈钢  酸洗工艺  添加剂 促进剂  缓蚀剂  抑雾剂  节能减排

概  述：由于不锈钢具有强度高、耐蚀性强、耐热性好等许多优点，所以不锈钢在工业上应用比较广泛，石化工业、电子机械、医疗机械，轻工产品、个人住宅装饰、高级宾馆设施，无不应用不锈钢制造品。但是，不锈钢在生产过程中经过铸造、模断压，热处理等工艺加工，表面上生成一层黑色氧化皮，或在机械加工的切削过程中留下微观不平度。为了取得不锈钢表面的光洁度、光亮度和使用寿命，必须对不锈钢进行适当的机械抛光，继而化学抛光或电化学抛光，才能真正地提高其自身价值，发挥其应用的实用性。

不锈钢氧化皮的结构：

不锈钢表面存在的氧化皮结构致密，与基体附着力强，在以后的纯化、电镀、着色等装饰处理之前必须首先要清除干净。

（1）       不锈钢氧化皮的化学组成。不锈钢内含有铬、镍、铁、少量的碳和硅，可能存在锰、钛、钼、钨等元素，在经过冶炼、熔铸、热轧、热处理、焊接等工艺过程中，不可避免地会生成氧化皮，氧化皮组成物中存在着多种多样的氧化物结构。不锈钢氧化皮化学组成物见下表；

(2)不锈钢氧化皮的复杂性及其危害性。不锈钢氧化皮结构的复杂性使氧化皮的完整性受到破坏，不完整性包括膜的晶体结构和电子结构的不均匀性。不完整的氧化皮不但没有装饰性外观，而且使金属表面电化学腐蚀加快。氧化膜中新的氧化物的形成，由于体积差异，会在金属表面产生应力，氧化物与基体的热膨胀系数不同，也会产生相应能力。表面应力的存在加快了表面的应力腐蚀。因此，不锈钢表面因各种原因形成的不完整的氧化物、氧化皮有害无益。去除不锈钢表面的这些氧化皮对顺利进行下道工序加工，防止不锈钢表面腐蚀，保持表面光洁，延长不锈钢零部件使用寿命，具有重要的实际意义。

不锈刚氧化皮的清除：

有机械法、化学法和电解法。机械法已在第一章重点磨光、抛光、滚光等诸节中以阐述。由于不锈钢氧化皮组成的复杂性。要使表面氧化皮清除干净，又要使表面达到高度清洁和平整，并非易事。清除不锈钢氧化皮一般要采取分两步进行，第一步为预处理，第二步为去灰渣。

主要用途：本品主要用于201、202不锈钢酸洗过程中配合硝酸使用，起到除油、除锈、去氧化皮、缓蚀、抑雾等功效，实现了除油除锈二合一，同时促进顽固氧化皮的清除，特别是热扎、退火、回火过程中生成的高温难清除氧化皮，大大缩短清洗时间，同时防止氢脆的产生；抑制烟雾的产生，大大改善生产环境；大大降低金属的腐蚀速度，成倍的延长酸液的使用寿命，最终使产品表面清洁干净，形成均匀的银白色亚光结构。适用于各种型号的不锈钢。

突出特点：本品由除油剂、溶解促进剂、高效缓蚀剂、抑雾剂等复配而成，除油、除锈、除氧化皮一步完成，除氧化皮速度快、效率高，对金属基体的腐蚀小、缓蚀率高，清洗操作过程中没有酸雾。

理化指标：状态：粉状固体；酸碱性：中性；有效物含量：＞98%；可燃性：不燃不爆

使用方法：1、使用量：本品配合各种浓度的硝酸使用,硝酸的使用浓度一般为15~20%（w），本品的使用浓度一般为3~5%.,添加量越多效果越好；2、配制一吨酸液的添加量：（1）硝酸（46%）：350~450千克；添加剂：50千克；水：600-500千克；（2）硝酸（60-68%）：250~500千克；添加剂：50千克；水：700-600千克；（3）硝酸（98%）：150~200千克；添加剂：50千克；水：800-750千克；3、配液：可以将本品加入硝酸中直接使用；也可以将本品加入浓度较高的硝酸中兑水使用。一般情况下直接将本品撒入酸洗液中，搅拌均匀即可。原先使用的酸洗液不用排放，可以先将酸洗槽底部的淤渣清理干净，补加适量的本品、硝酸、水即可使用。添加本品后可以大大降低硝酸的使用浓度，成倍的延长酸液的使用寿命和工件的处理量；4、处理：将要处理的不锈钢浸泡在上述配好的溶液中或涂刷在板材表面，常温处理1~3分钟或更长时间（由材质、氧化皮的厚度和处理要求而定），至表面氧化皮、锈完全清除干净，然后用水将表面冲洗干净，最后用碱液冲洗中和，清洗干净后干燥即可（晾干、吹干或烘干）。

注意事项：1、本品略有腐蚀性，如溅入眼、口，立即清水冲洗；2、勿让小孩接触，勿食用；3、阴凉处密封保存，长期有效；4、酸洗废液直接排放会对环境产生危害，应将“云清牌--酸洗废水处理粉”撒入废液中，搅拌处理，直至 pH值大于8为止，澄清后排放，完全达到排放标准，对环境没有任何危害。

包装规格：塑料袋：25千克/袋。

云清牌 300系列酸洗添加剂（001409）

主要用途：本品主要用于304、321、316、316L等不锈钢酸洗过程中配合硝酸使用，起到除油、除锈、去氧化皮、缓蚀、抑雾等功效，实现了除油除锈二合一，同时促进顽固氧化皮的清除，特别是热扎、退火、回火过程中生成的高温难清除氧化皮，大大缩短清洗时间，同时防止氢脆的产生；抑制烟雾的产生，大大改善生产环境；大大降低金属的腐蚀速度，成倍的延长酸液的使用寿命，最终使产品表面清洁干净，形成均匀的银白色亚光结构。适用于各种型号的不锈钢。

突出特点、理化指标：同“200系列酸洗添加剂”

使用方法：1、使用量：本品配合各种浓度的硝酸使用,硝酸的使用浓度一般为15~30%（w），本品的使用浓度一般为3~5%.,添加量越多效果越好；2、配制一吨酸液的添加量 ：（1）硝酸（46%）：350~650千克；添加剂：50千克；水：600-300千克；（2）硝酸（60-68%）：250~500千克；添加剂：50千克；水：700-450千克；（3）硝酸（98%）：150~300千克；添加剂：50千克；水：800-650千克；3、配液：可以将本品加入硝酸中直接使用；也可以将本品加入浓度较高的硝酸中兑水使用。一般情况下直接将本品撒入酸洗液中，搅拌均匀即可。原先使用的酸洗液不用排放，可以先将酸洗槽底部的淤渣清理干净，补加适量的本品、硝酸、水即可使用。添加本品后可以大大降低硝酸的使用浓度，成倍的延长酸液的使用寿命和工件的处理量；4、处理：将要处理的不锈钢浸泡在上述配好的溶液中，常温处理10~30分钟或更长时间（由材质、氧化皮的厚度和处理要求而定），至表面氧化皮、锈完全清除干净，然后用水将表面冲洗干净，最后用碱液冲洗中和，清洗干净后干燥即可（晾干、吹干或烘干）。

注意事项、包装规格：同“200系列酸洗添加剂”。

云清牌 400系列酸洗添加剂（001410）

主要用途：本品主要用于0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等马氏体不锈钢（409、410、420、430等）型号的不锈钢酸洗过程中配合硝酸使用，起到除油、除锈、去氧化皮、缓蚀、抑雾等功效，实现了除油除锈二合一，同时促进顽固氧化皮的清除，特别是热扎、退火、回火过程中生成的高温难清除氧化皮，大大缩短清洗时间，同时防止氢脆的产生；抑制烟雾的产生，大大改善生产环境；大大降低金属的腐蚀速度，成倍的延长酸液的使用寿命，最终使产品表面清洁干净，形成均匀的银白色亚光结构。适用于各种型号的不锈钢。

突出特点、理化指标：同“200系列酸洗添加剂”。

使用方法：1、使用量：本品配合各种浓度的硝酸使用,硝酸的使用浓度一般为30%（w），本品的使用浓度一般为3~5%，添加量越多效果越好；2、配制一吨酸液的添加量 ：（1）硝酸（46%）：650千克；添加剂：50千克；水： 300千克；（2）硝酸（60-68%）：500千克；添加剂：50千克；水：450千克；（3）硝酸（98%）：300千克；添加剂：50千克；水：650千克。3、配液：可以将本品加入硝酸中直接使用；也可以将本品加入浓度较高的硝酸中兑水使用。一般情况下直接将本品撒入酸洗液中，搅拌均匀即可。原先使用的酸洗液不用排放，可以先将酸洗槽底部的淤渣清理干净，补加适量的本品、硝酸、水即可使用。添加本品后可以大大降低硝酸的使用浓度，成倍的延长酸液的使用寿命和工件的处理量；4、处理：将要处理的不锈钢浸泡在上述配好的溶液中，常温处理1~10分钟或更长时间（由材质、氧化皮的厚度和处理要求而定），至表面氧化皮、锈完全清除干净，然后用水将表面冲洗干净，最后用碱液冲洗中和，清洗干净后干燥即可（晾干、吹干或烘干）。

注意事项、包装规格：同“200系列酸洗添加剂”。

云清牌 硝酸洗添加剂（001400）

主要用途：本品配合硝酸的酸洗工艺使用，主要用于金属的酸洗工艺。氧化皮结构致密，与基体附着力强，短时间内难以清除干净。本品促进各种黑色氧化皮、硅酸盐水垢的清除，减缓对金属基体的腐蚀，同时抑制酸雾的产生。在正常使用下使金属的腐蚀率大大降低，并有优良的抑制金属在酸洗过程中吸氢的能力，避免发生“氢脆”，同时抑制酸洗过程中Fe³⁺对金属的腐蚀，使金属不发生孔蚀现象，适用于各种型号钢铁、不锈钢、铜、铝、钛等金属。

突出特点：粉状固体，添加了酸洗促进剂、活性剂、渗透剂、抑雾剂、金属络合剂、缓蚀剂等。具有使用浓度低、效果好、性能稳定、操作简单、效率高、费用低；对金属基体的腐蚀小、缓蚀率高，过程中没有酸雾，使用安全。

理化指标：状态：白色粉状固体；酸碱性：近中性；可燃性：不燃不爆；腐蚀性：略有腐蚀性

使用方法：添加剂的使用浓度一般为3~5%(重量)，将计量的添加剂加入计量水中，搅拌溶解即可。可以先加销酸后加添加剂，也可以先加添加剂后加销酸。常温或加热到45~55度后使用，将要处理的不锈钢件浸泡在清洗液中，处理5~30分钟或更长时间（处理温度和时间由氧化皮厚度、板材材质和处理要求而定），至氧化皮、锈完全清除干净，成银白色为止，然后用清水冲净。

注意事项：1、本品略有腐蚀性，如溅入眼、口，立即清水冲洗；2、勿让小孩接触，勿食用；3、阴凉处密封保存，长期有效。

包装规格：塑料袋：25千克/袋。

云清牌 硫酸洗添加剂（001401）

主要用途：本品配合硫酸的酸洗工艺使用，主要用于金属的酸洗工艺。氧化皮结构致密，与基体附着力强，短时间内难以清除干净。本品促进各种黑色氧化皮、硅酸盐水垢的清除，减缓对金属基体的腐蚀，同时抑制酸雾的产生。在正常使用下使金属的腐蚀率大大降低，并有优良的抑制金属在酸洗过程中吸氢的能力，避免发生“氢脆”，同时抑制酸洗过程中Fe³⁺对金属的腐蚀，使金属不发生孔蚀现象，适用于各种型号钢铁、不锈钢、铜、铝、钛等金属。

突出特点：粉状固体，同时添加了酸洗促进剂、活性剂、渗透剂、抑雾剂、金属络合剂、缓蚀剂等组成。具有使用浓度低、效果好、性能稳定、操作简单、用量小、效率高、费用低；对金属基体的腐蚀小，过程中没有酸雾，使用安全。

理化指标：状态：白色粉状固体；酸碱性：近中性；可燃性：不燃不爆；腐蚀性：略有腐蚀性

使用方法：添加剂的使用浓度一般为5%(重量)，将计量的添加剂加入计量水中，搅拌溶解即可。可以先加硫酸后加添加剂，也可以先加添加剂后加硫酸。常温或加热到45~55度后使用，将要处理的金属件浸泡在清洗液中，处理5~30分钟或更长时间（处理温度和时间由氧化皮厚度、板材材质和处理要求而定），至氧化皮、锈完全清除干净，成银白色为止，然后用清水冲净。

注意事项：1、本品略有腐蚀性，如溅入眼、口，立即清水冲洗，严重者，应及时就医；2、勿让小孩接触，勿饮；3、阴凉处密封保存，长期有效。

包装规格：塑料袋：25千克/袋。

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