CN101109084A - 特种钢表面酸洗液添加剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

特种钢表面酸洗液添加剂及制备方法，其原料组分及重量份为：二乙烯三胺5－9份，铬合还原剂12－18份，洗涤剂20－24份，氨基三乙酸或HEDP7－9份，氯酸钾或氯酸钠7－12份，净自来水49－32份，铬合还原剂由三乙醇胺、甲醛、氨水组成。本产品生产方法是：先将自来水配入反应釜中；加入氯酸钾或氯酸钠反应10分钟左右，将氨基三乙酸或HEDP加入反应均匀；将洗涤剂和二乙烯三胺加入搅拌均匀，再将铬合还原剂加入搅拌成稍带粘稠无色液体状得成品。本添加剂按王水或混酸工作液体积1％添加，在酸洗工作液升温到60－80℃时抑制酸雾率80％以上，缓蚀率95％以上，酸洗、脱脂、脱鳞、钝化、防护等八道工艺只要一道工艺完成，本产品能完全取代剧毒氢氟酸、而且还能钝化防护不再过酸，大大提高产品表面光洁度和耐腐蚀性达3倍以上。

Description

特种钢表面酸洗液添加剂及制备方法

技术领域

本发明涉及特种钢表面酸洗液添加剂，添加到王水或混酸工作液中，用于镍钢、钛钢、铬钢、不锈钢、高低合金钢表面处理，完全取代剧毒氢氟酸。

本发明还涉及该产品的生产方法。

背景技术

特种钢包括镍钢、钛钢、铬钢、不锈钢、高低合金钢等。目前，特种钢表面酸洗国内外一般是采用剧毒氢氟酸酸洗脱鳞、化学脱脂，用铬轩钝化，人工修复防护等9道工艺工序。上海原二钢、五钢因不敢用氢氟酸，采用浓碱高温1300℃***法破鳞，再用混酸加鳞酸酸洗，脱脂脱鳞，用三乙醇胺、亚硝酸钠溶液钝化。其他地方厂家也有采用先喷砂，后喷丸，再用混酸酸洗脱脂脱鳞，用红钒钠或铬轩钝化。

特种钢表面酸洗一般工艺方法是：脱脂→水洗→脱鳞→水洗→热水洗→中和→钝化→水洗→人工修复→防护等十道工序。用氢氟酸酸洗工艺程序是：酸洗水洗、脱脂水洗、脱鳞水洗、钝化水洗、防护等八道工艺。一直无法解脱剧毒氢氟酸、铬轩、红钒钠和其他等等繁琐耗能工艺。本发明人于1983年12月曾发明了一种DHF-1-2无氟脱脂酸和无氟脱脂酸膏，用于脱脂脱鳞钝化防护取代氢氟酸，因用量太大运输困难而未推广应用，更没有申请专利保护，所以一直没有投产。

发明内容：

本发明的目的是提供一种特种钢表面酸洗液添加剂，加入王水酸洗工作液和混酸酸洗工作液中，一道工艺解决镍钢、钛钢、铬钢、不锈钢、高低合金钢表面酸洗脱脂脱鳞、钝化防护的问题。本发明另一目的是提供该产品的生产方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明产品其原料组分及重量份为：二乙烯三胺5-9份，铬合还原剂12-18份，洗涤剂14-24份，氨基三乙酸或HEDP 5-9份，氯酸钾或氯酸钠7-12份，净自来水32-49份；

铬合还原剂的原料组分及重量比是：三乙醇胺30份，甲醛40份，氨水30份。

本发明产品其较佳的原料组分及重要份为：二乙烯三胺6份，铬合还原剂12份，洗涤剂18份，氨基三乙酸或HEDP 7份，氯酸钾或氯酸钠7份，净自来水46份。

本发明产品的生产方法是：①先将净自来水配入反应釜中：②将配方中的氯酸钾或氯酸钠在不断搅拌中逐渐滴配进去，搅拌溶完后继续反应约10分钟，接着在搅拌中逐渐将氨基三乙酸或HEDP滴配进去，搅拌反应均匀后；③在搅拌中逐渐将二乙烯三胺和洗涤剂滴配进去，搅拌反应均匀后，再将铬合还原剂滴配进去，搅拌反应成稍带粘稠淡绿色或无色液体半透明物得成品，然后包装。

本发明产品，具有下列积极效果：王水混酸中加入本产品后，钢带在混酸中加温到70-80℃时，缓蚀率80％以上，除油率达到95％以上，酸雾抑制率达到70％以上。钢材表面质量提高抗腐蚀能力3倍以上，抗摩磨力达1倍以上。尽管钢带浸泡在盐酸、硝酸所组成的王水液中，而且加温到70-80℃浸泡2小时，但不产生过酸，常温浸泡24小时内不产生过酸(而氢氟酸加温到70-80℃时浸泡40分钟，钢带表面就会出现麻孔产生过酸，常温浸泡4小时就会产生过酸。)钢带表面光洁度平整光滑无毛刺，呈银白色，可提高一个等级。工人操作安全，哪怕酸液碰到身上、手上均无损害。无大刺激性气味。废酸液可回收循换使用，无须排放，更不需要做特殊处理，彻底解决了环境污染，保护操作工人身体安全健康。大幅度减少工艺工序，由原来八道工艺减少到一道工艺，降低能耗，降低成本，提高产品质量。以上功能效果均系冶金钢铁厂、钢铁研究所、武汉材料保护研究所经使用检验后的结果。

本发明采用缓蚀、催化铬合、钝化、金属螯合相互配合，控制酸液在加温到中温时依靠材料自身性能配合反应均衡，使金属表面积达到边脱脂、边脱鳞、边铬合、边钝化、边防护，控制离子分子的反应，以强氧化剂促反应，加速脂和鳞的溶融，以缓蚀离子促金属离子铬合沉积成钝化膜、阻滞氧接近金属基体防止酸中(硝酸根硫酸根氯离子)浸入金属基体，阻滞过酸。

利用不锈钢、合金钢自身的合金元素极性基，这些元素具有共用的电子对，能与金属体配值结合，形成强固的化学吸附铬合钝化反应成膜层，达到防止过酸。

耐腐蚀性能，金属螯合膜层对合金钢、不锈钢、镍、钛、铬钢基体提供了耐腐蚀的防护作用。加之合金钢元素中含有硅、铝、镍、钛、锌、镁、锰、磷在化学反应中相互扩散整合成自身表面膜层，使其金属表面基膜层始终处于冶金型螯合状态，免遭连续氧化消耗，从而大大延长螯合层对金属基体的寿命，增强抗腐蚀性和耐摩磨性。

具体实施方式

一、本发明产品的配方

配方一：本产品其原料组分及重量份为：二乙烯三胺5-9份，铬合还原剂12-18份，洗涤剂20-24份，氨基三乙酸或HEDP 7-9份，氯酸钾或氯酸钠7-12份，净自来水49-32份；

铬合还原剂的原料组分及重量份是：三乙醇胺30份，甲醛40份，氨水30份。

配方二：二乙烯三胺6份，铬合还原剂12份，洗涤剂18份，氨基三乙酸或HEDP 7份，氯酸钾或氯酸钠7份，净自来水46份。

二、本发明产品的生产工艺

1)先将配方中的净自来水配入反应釜中；2)接着将配方中的氯酸钾或氯酸钠在不断搅拌中逐渐撒配进去，搅拌溶完后继续反应10分钟左右，接着仍在搅拌中逐渐将配方中氨基三乙酸或HEDP滴配或撒配进去搅拌反应均匀后；3)在不断搅拌中逐渐将配方中的二乙烯三胺和洗涤剂滴配进去搅拌反应均匀后，接着再将配方中的添加剂滴配进去充分搅拌反应成稍带粘稠淡绿色或无色液体状半透明物得成品，然后包装。

三、本发明产品理化技术质量标准

1)外观性状：淡绿色或深绿色或无色稍带粘稠半透明液体物

2)PH值：(广范试纸)6-10

3)缓蚀率：≤50℃±5℃(按体积比加入本添加剂1％)≥90％

4)除油率：50℃±5℃-2小时95％

5)酸雾抑制率：50℃±5℃≥75％

6)高温稳定性：80-100℃，不分解，不失效

7)低温稳定性：-30℃，不凝固，不结晶。

本发明产品加入王水酸洗液和混酸酸洗液中，用于镍钢、钛钢、铬钢、不锈钢、高低合金钢表面酸洗，取代剧毒氢氟酸酸洗、脱脂、脱鳞、钝化、防护，减少工艺工序，降低成本，解脱剧毒污染，提高产品质量，延长产品使用寿命，减少能源消耗，消除安全隐患。

本发明产品现在邵阳市创捷化工有限公司小量生产，产品已经上海中英合资斯米克镍焊条公司、宝钢五厂、宝钢二厂、纺机总公司邵阳二纺机厂、郑州纺机总厂、重庆特种不锈钢厂、武钢技术中心、湖北省冶金产品监督检测中心、机械工业部武汉材料保护研究所等单位检测、检验、使用后得出结论：完全能取代氢氟酸酸洗不锈钢、镍、钛、铬钢。取代铬轩、红钒钠对不锈钢、高低合金、镍、钛、铬钢的钝化，并且完全达到酸洗脱脂脱鳞钝化防护一步工艺完成。完全解脱剧毒氢氟酸、铬轩、红钒钠对人身的危害，彻底解决了环境污染，解脱喷砂喷丸喷淋、打磨等能源消耗，减少诸多工艺工序，降低成本，并提高产品质量，延长产品使用寿命，增强产品抗腐蚀抗摩磨能力。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，凡依本专利申请所做的均等变化，均为本发明技术所涵盖。

Claims (4)

1.特种钢表面酸洗液添加剂，其原材料组分及重量份为：

二乙烯三胺5-9份，         铬合还原剂12-18份，     洗涤剂14-24份，

氨基三乙酸或HEDP 5-9份，  氯酸钾或氯酸钠7-12份，  净自来水32-49份；

铬合还原剂的原料组分及重量份是：三乙醇胺30份，甲醛40份，氨水30份。

2.根据权利1所述的特种钢表面酸洗液添加剂，其特征是：

二乙烯三胺6份，       铬合还原剂12份，    洗涤剂18份，

氨基三乙酸或HEDP 7份，氯酸钾或氯酸钠7份， 净自来水46份。

3.根据权利要求1所述的述特种钢表面酸洗液添加剂，其特征是：产品理化技术指标为：

1)外观性状：绿色或无色粘稠半透明液体物

2)PH值：(广范试纸)6-10

3)缓蚀率：≤50℃±5℃(按体积比加添加剂1％)≥90％

4)除油率：50℃±5℃-2小时95％

5)酸雾抑制率：50℃±5℃≥75％

6)高温稳定性：80-100℃，不分解，不失效

7)低温稳定性：-30℃，不凝固，不结晶。

4.权利要求1所述特种钢表面酸洗液添加剂的生产方法：

①先将净自来水配入反应釜中；②将配方中的氯酸钾或氯酸钠在不断搅拌中逐渐滴配进去，搅拌溶完后继续反应约10分钟，接着在搅拌中逐渐将氨基三乙酸或HEDP滴配进去，搅拌反应均匀后；③在搅拌中逐渐将二乙烯三胺和洗涤剂滴配进去，搅拌反应均匀后，再将铬合还原剂滴配进去，搅拌反应成稍带粘稠淡绿色或无色液体半透明物得成品，然后包装。