一種用于不銹鋼常溫清洗的除銹劑的研制

通過(guò)添加鉻、銅、鐵等元素，不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，但長(zhǎng)期暴露于潮濕的環(huán)境中。經(jīng)過(guò)多年的日陽(yáng)光和潮濕，不銹鋼構(gòu)件的表面也因腐蝕而腐蝕。銹蝕如果不能及時(shí)除去,不僅影響外觀,還會(huì)影響不銹鋼構(gòu)件的性能。如果在構(gòu)件加工過(guò)程中出現(xiàn)銹蝕,則會(huì)影響構(gòu)件的后序加工,甚至影響構(gòu)件尺寸。除銹方法有機(jī)械法、化學(xué)法、電化學(xué)法等近年來(lái),對(duì)將鹽酸、硫酸與磷酸、檸檬酸、強(qiáng)氧化劑等混合的混酸酸洗體系的研究開(kāi)展較多1酸性酸鈉除銹劑該配方選用了以鹽酸的侵蝕作用為主,輔以硝酸的氧化作用的酸洗除銹體系。并在除銹劑中添加磷酸、檸檬酸和焦磷酸鈉,以提高表面光亮度。滲透劑的加入可以提高除銹速度,緩蝕劑能夠減弱除銹液對(duì)不銹鋼基體的侵蝕。1.1除銹劑的配制基礎(chǔ)配方中,鹽酸和硝酸是主要的成分,參閱文獻(xiàn)并經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)結(jié)果比較,最終確定:在不添加其他添加劑的情況下,鹽酸和硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1∶1,且ω(HCl)=ω(HNO文獻(xiàn)[7]指出:磷酸在不銹鋼的表面處理中可以起到鈍化表面的作用,并能使不銹鋼表面更加光亮,減緩表面再次氧化的速度;檸檬酸可以緩沖溶液的pH,另外,檸檬酸的加入可以提高不銹鋼的表面光亮度;焦磷酸鈉作為金屬離子的螯合劑,可以絡(luò)合溶液中的鐵離子,提高除銹速率。試驗(yàn)結(jié)果表明,在按1∶1比例配制的1L鹽酸和硝酸混合溶液中,添加50mL磷酸、50g檸檬酸和40g焦磷酸鈉,除銹25min后,不銹鋼表面可以保持一定的金屬光澤。為進(jìn)行后序試驗(yàn),對(duì)磷酸、檸檬酸和焦磷酸鈉的用量分別取整。1.2二烷基苯磺酸鈉的加入對(duì)清洗效果的影響十二烷基苯磺酸鈉是金屬除銹行業(yè)常用到的表面活性劑,可以起到加快除銹速度的作用。為驗(yàn)證十二烷基苯磺酸鈉對(duì)本酸洗體系是否具有加速作用,配制十二烷基苯磺酸鈉含量分別為0g、1.0g、2.5g、5.0g、10.0g的1L基礎(chǔ)酸洗液進(jìn)行酸洗試驗(yàn),酸洗5min后將試樣洗凈、吹干,計(jì)算洗凈率從圖1可以看出,十二烷基苯磺酸鈉的加入降低了除銹液的清洗效果,并沒(méi)有加速酸洗速率的作用,所以除銹劑中不宜添加十二烷基苯磺酸鈉。1.3滲透劑jfc的含量JFC是一種常用的有機(jī)滲透劑,能夠加速酸的滲透,令腐蝕加速,且兼具抑霧作用從圖2中可以看出,1L酸洗液中添加1.5g滲透劑JFC時(shí)除銹效果最好,再繼續(xù)增加JFC的含量,除銹劑的除銹速度不增反降,所以確定滲透劑JFC的含量為1.5g/L。1.4不銹鋼試樣腐蝕率的測(cè)定烏洛托品是除銹行業(yè)中經(jīng)常使用的緩蝕劑。適量緩蝕劑的添加可以降低不銹鋼基體的腐蝕。配制烏洛托品含量分別為0g、1.0g、2.0g、4.0g、5.0g、6.0g、10.0g、15.0g的1L基礎(chǔ)酸洗液進(jìn)行酸洗試驗(yàn)。取304不銹鋼試樣,按照文獻(xiàn)[10]的規(guī)定處理試樣,測(cè)定試樣的初始質(zhì)量和初始表面積,放入酸洗液中清洗1h,取出后測(cè)定酸洗后的試樣質(zhì)量;由該標(biāo)準(zhǔn)中的公式:計(jì)算酸洗液對(duì)不銹鋼試樣的腐蝕率。式中,K為試片在清洗液中的腐蝕率,單位為g/(m從圖3中看出,緩蝕劑烏洛托品的添加一定程度上減緩了除銹劑對(duì)不銹鋼基體的腐蝕,其最佳添加量為6g/L。2組合表明根據(jù)以上的試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理,確定新型不銹鋼化學(xué)除銹劑的配方見(jiàn)表1。3使用方法和注意事項(xiàng)3.1機(jī)械除銹處理直接將表面帶有少量油污與浮銹的不銹鋼工件放入清洗液倒入儲(chǔ)存槽中,浸漬約(10~15)min,若工件表面生銹很?chē)?yán)重,應(yīng)先對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械除銹處理,以免浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成過(guò)腐蝕,取出后用清水洗凈,自然晾干。3.2除銹劑的使用效果(1)表面多油污的不銹鋼件應(yīng)事先去油,否則要延長(zhǎng)處理時(shí)間而且將降低除銹劑的除銹效果。(2)在長(zhǎng)期使用后除銹劑的除銹效果及除銹速率都將受到影響,并且長(zhǎng)時(shí)間使用,會(huì)有熱量放出且伴隨少量酸霧的釋放,因此使用一定時(shí)間后須更換酸洗液,以防止工件在酸液中浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。(3)使用后的廢液必須經(jīng)過(guò)處理后才能排放,以免將對(duì)周邊環(huán)境造成污染。4高效的緩蝕劑所研制的除銹劑配方的組成為鹽酸、硝酸、磷酸、檸檬酸、焦硝酸鈉、滲透劑、緩蝕劑等,各組分協(xié)同作