酸洗除锈

金属表面,酸洗除锈一、钢铁表面除锈(一)化学除锈原理化学除锈又称酸洗除锈，主要是利用酸等化学物质的溶液与其表面的锈层(氧化物)发生化学反应，生成可溶或不溶性的金属盐，从而达到除锈的目的。钢铁表面锈层、氧化皮的主要成分是铁的氧化物Fe203、Fe304和Fe0等，在酸液的作用下，发生下列化学反应：Fe304+8H+→Fe2++2Fe3++4H20Fe203+6H+→2Fe3++3HzOFeO+2H+→Fe2++H20酸液在与铁的氧化物反应的同时，也会与基体上的铁发生反应并析出氢气。Fe+2H+→Fe2++H2↑反应析出的氢气从钢表面逸出时，对锈层、氧化层起到剥离的作用，进入溶液时则起到搅拌酸液的作用。此外，析出的氢气还可以将Fe203、Fe304中高价的铁还原成易溶的低价铁，有利于氧化物的溶解和难溶氧化物的机械剥离作用，加快除锈的速度，提高除锈的效率和质量，其反应式为：Fe203+4H++2(H)→2Fe2++3H20Fe304+6H++2(H)→3Fe2++4H20(二)钢铁除锈溶液的组成配方及工艺条件钢铁材料种类繁多，不同类型的材料其所含元素的种类和含量都有差别。因此，钢铁工件化学除锈溶液的成分、配方及工艺条件应根据不同的种类来选择，以便得到最佳的除锈效果。钢铁工件的常用除锈液配方及工艺条件见表2-25、表2-26。表2·25普通碳钢常用的化学除锈液配方及工艺条件配方组分及工艺条件1234567硫酸／(g／L)盐酸／(g／L)磷酸(H3P04)/(g/L)铬酸/(g/L)氢氟酸75～100110～150200～500150～200200～300200～8.5％15％1515010％(体积分数)10％(体积分数)100～200100～2000～0.5150～360氯化钠/(g/L)六亚甲基四胺[(CH2)6N4]/(g/L)若丁/(g/L)KC缓蚀剂／(g／L)十二烷基磺酸钠(g／L)三乙醇胺／(g／L)水温度／℃时间／min备注3～520～605～50适用于钢及铸钢件除锈300310215～252～5余量85～952除轻锈，适用于精密零件、轴承除锈80～90几分钟适用于精密零件、仪表零件除锈，对粗糙度影响不大80％(体积分数)室温或加热氧化物不多的钢铁件40～605～20氧化皮的中高碳钢、低合金钢室温1～5表面光亮少锈和有氧化皮的中高碳钢，有氧化皮的弹簧或高强度拉力钢。对于弹簧件酸洗时，可加入6～10g／L的六亚甲基四胺表2—26铸铁及合金钢常用的化学除锈液配方及工艺条件配方组分及工艺条件1234567预浸酸洗硫酸／(g／L)盐酸／(g／L)硝酸／(g／L)冰醋酸／(g／L)氢氟酸／(g／L)氯化钠六亚甲基四胺E(CH2)6N4]／(g／L)硫脲若丁／(g／L)苯胺／(g／L)磺化煤焦油／(mL／L)水温度／℃时间／min75％25％室温至粘砂氧化物除尽10010～2030～4C至氧化物除尽18％～20％4%～5%0.3％～0.5%余量65～8025～403500.80.80.330～506012～280.8～1201～240～5010～202302701050～60450501030～500.1100～200100～2000～O．540～605～20备注铸铁铸铁用于处理铸铁及大块氧化皮。若铸铁表面有型砂，可加入2.5％氢铸铁大块氧化皮除锈适用于高合金钢除锈合金钢有氧化皮的中高碳钢、低合金钢氟酸(三)钢铁氧化皮酸洗溶液配方及工艺条件钢铁材料在热轧过程中会产生较致密的黑色氧化皮，其主要成分是Fe304。这种氧化皮结构致密，与基体结合也很紧密，虽然对钢铁本身有一定保护作用，但在加工及运输等过程中已有局部破损，所以不管是用于电镀或着色保护等用途，都必须要先清除这层氧化皮，否则后续工序无法进行。清除热轧氧化皮可用酸液浸洗。钢铁件常用的清除氧化皮配方及工艺条件见表2—27。表2—27清除钢铁件氧化皮的溶液配方及工艺条件配方组分及工艺条件12345678硫酸／(g／L)盐酸／(g/L)硝酸磷酸(H3P04)(g／L)六皿甲基四胺(g／L)硫脲／(g／L)若丁／(g／L)三乙醇胺／％OP-10／％水温度／℃时间／min200～2502～330～50至黑皮除尽150～2001～330～40至黑皮除尽15％(体积分数)30％(体积分数)5％(体积分数)100～2500.3～O．550～70≤60，10％20％1.05％0.150.2余量室温至黑皮除尽浓15～30除尽为止有黑200mL／L480mL／L室温10100～200100～2000～0.540～备注有黑皮的钢铁件有黑皮的钢铁件室温至黑皮除尽有黑皮的钢铁件、冲压件至除尽有氧化皮的低碳钢有氧化皮的钢铁件皮的一般钢铁件或冲压件经热处理(淬火)后的厚氧化皮的钢铁件605～20有氧化皮的中高碳钢、低合金钢(四)不锈钢的酸洗除锈不锈钢的酸洗应根据氧化膜的厚薄不同进行不同的处理，如对于薄的氧化膜，只要通过一次酸洗就可以了，并可获得光亮的表面。若氧化皮较厚时，只用酸洗浸泡表面粗糙，所以最好先用机械法或熔融碱处理过，待氧化皮基本清除后，再进行酸洗。某工厂对不锈钢制品(主要是热作件与焊缝)的酸洗采用酸洗法或刷洗，对小件制品采用浸洗法。浸洗液配方如下：HCl30％(体积分数)+HNO35％(体积分数)+缓溶剂2％(5％牛皮胶溶在95％H2S04中)+H20至100％，温度于室温，浸泡时间25～50min，对工件无腐蚀，效果好。对于大件制品，当无法进行浸洗的情况下可以用刷洗，刷洗液的配方为：HCl50％(体积分数)+H2050％(体积分数)，溶液为室温，刷洗效果也不错。