CN107058996A - 一种不锈钢表面钝化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢表面钝化处理方法，包括表面除油、清洗、第一次酸洗、第二次酸洗、电晕处理、钝化处理。本发明中步骤（1）可以快速的成形、组装、焊接等过程中产生的铁锈、焊斑、油污、黑色和黄色氧化皮的清除并对不锈钢基板内部不会产生腐蚀，保障了不锈钢基板的质量；经过本发明钝化工艺处理的不锈钢表面形成一层均匀、致密的钝化膜，钝化膜的电位可达＋1.1V,接近贵金属的电位,提高了抗腐蚀的稳定性。

Description

一种不锈钢表面钝化处理方法
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢表面钝化处理方法。
背景技术
不锈钢具有硬度高，耐磨性好，良好的耐腐蚀性，优良的外观和寿命长等特性，广泛应用于建筑、汽车工业、造船业、海洋装置、机械设备和化学设备等行业，目前国内的不锈钢表面处理工业进行钝化处理时，一般常采用高浓度或中浓度的铬酸盐溶液进行镀锌层的钝化，来提高镀层的耐蚀性能。但铬酸盐极毒，会产生六价铬污染对环境和人们的身体健康造成严重伤害。因此，铬酸的使用受到限制，现今人们纷纷寻找其替代品，一方面要符合环保要求，更为主要的是，能够达到使用铬酸钝化的性能，并且，现有的不锈钢钝化处理工艺处理的不锈钢形成的钝化膜耐腐蚀性能不高、成膜速度慢，钝化层易脱落，无法满足市场某些场合的需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种不锈钢表面钝化处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种不锈钢表面钝化处理方法，包括以下步骤：
（1）表面除油：将不锈钢基板放到除油处理液中，在60℃条件下，浸泡2min，然后采用超声处理15s，即可，其中所述除油处理液按重量份计由以下成分制成：碳酸钠3.2、异构十三醇聚氧乙烯醚0.8、柠檬酸钠1.0、十二烷基硫酸钠0.5、脂肪醇聚氧乙烯醚0.6、葡萄糖酸钠0.2、环糊精0.8、木质素磺酸钙0.1、去离子水100；
（2）清洗：采用98℃的去离子水对不锈钢基板进行清洗2min，然后自然冷却风干；
（3）第一次酸洗：将不锈钢基板放入温度为40℃的质量浓度为1.25%的氨基磺酸溶液中酸洗4min，然后再放入质量浓度为0.1%的甲酸溶液中酸洗1min，然后采用40℃去离子水清洗，表面自然晾干；
（4）第二次酸洗：将不锈钢基板分别在质量浓度为0.1%、0.5%、1.0%、1.5%的辛二酸溶液中浸泡处理，每次浸泡时间为60s，最后采用40℃去离子水清洗，表面自然晾干；
（5）电晕处理：将上述处理后的不锈钢基板放在温度为38℃、空气相对湿度为20%的环境的下电晕场中处理18min；
（6）钝化处理：将上述处理的不锈钢基板在55℃下预热15min，将钝化液加热至45℃，然后将不锈钢放入所述不锈钢表面钝化液中在45℃下，钝化52s，即可，钝化完成后，采用40℃去离子水清洗，在烘干室内进行，烘干温度为120℃，烘干时间为15min；钝化时，不锈钢与钝化液之间形成10℃的温差，能够极大的加快成膜速度，能够促使钝化膜电位正移。
进一步的，步骤（1）中所述环糊精为β-环糊精。
进一步的，步骤（5）中所述的电晕场场强为320kv/m。
进一步的，步骤（6）中所述的钝化液按重量份计由以下成分制成：钼酸盐12-16、磷酸9-12、氨基磺酸1.4-1.8、二甲基硅烷1.2-1.5、核苷三磷酸1.3-1.6、异丙醇8-10、纳米绢云母0.6-0.8、烷基酚聚氧乙烯醚0.1-0.3、去离子水90-100。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中步骤（1）可以快速的成形、组装、焊接等过程中产生的铁锈、焊斑、油污、黑色和黄色氧化皮的清除并对不锈钢基板内部不会产生腐蚀，保障了不锈钢基板的质量；经过本发明钝化工艺处理的不锈钢表面形成一层均匀、致密的钝化膜，钝化膜的电位可达＋1.1V,接近贵金属的电位,提高了抗腐蚀的稳定性，不锈性得到极大的提高，显著提高了镀锌钢板的耐蚀性，经盐雾试验，出锈时间达到360小时以上，在外观和性能方面均优于现有含铬钝化工艺的效果，并且本发明方法可以极大的提高钝化后不锈钢表面装饰性,有效提高不锈钢表面的耐蚀性,改善不锈钢表面抗手指纹污染的性能。
具体实施方式
实施例1
一种不锈钢表面钝化处理方法，包括以下步骤：
（1）表面除油：将不锈钢基板放到除油处理液中，在60℃条件下，浸泡2min，然后采用超声处理15s，即可，其中所述除油处理液按重量份计由以下成分制成：碳酸钠3.2、异构十三醇聚氧乙烯醚0.8、柠檬酸钠1.0、十二烷基硫酸钠0.5、脂肪醇聚氧乙烯醚0.6、葡萄糖酸钠0.2、环糊精0.8、木质素磺酸钙0.1、去离子水100；
（2）清洗：采用98℃的去离子水对不锈钢基板进行清洗2min，然后自然冷却风干；
（3）第一次酸洗：将不锈钢基板放入温度为40℃的质量浓度为1.25%的氨基磺酸溶液中酸洗4min，然后再放入质量浓度为0.1%的甲酸溶液中酸洗1min，然后采用40℃去离子水清洗，表面自然晾干；
（4）第二次酸洗：将不锈钢基板分别在质量浓度为0.1%、0.5%、1.0%、1.5%的辛二酸溶液中浸泡处理，每次浸泡时间为60s，最后采用40℃去离子水清洗，表面自然晾干；
（5）电晕处理：将上述处理后的不锈钢基板放在温度为38℃、空气相对湿度为20%的环境的下电晕场中处理18min；
（6）钝化处理：将上述处理的不锈钢基板在55℃下预热15min，将钝化液加热至45℃，然后将不锈钢放入所述不锈钢表面钝化液中在45℃下，钝化52s，即可，钝化完成后，采用40℃去离子水清洗，在烘干室内进行，烘干温度为120℃，烘干时间为15min。
步骤（1）中所述环糊精为β-环糊精。
步骤（5）中所述的电晕场场强为320kv/m。
步骤（6）中所述的钝化液按重量份计由以下成分制成：钼酸盐12-16、磷酸9-12、氨基磺酸1.4-1.8、二甲基硅烷1.2-1.5、核苷三磷酸1.3-1.6、异丙醇8-10、纳米绢云母0.6-0.8、烷基酚聚氧乙烯醚0.1-0.3、去离子水90-100。
试验结果：
根据检测标准：GB/T 10125-1997 及设计要求，通过盐雾测试方法，平均时长为：364小时；其中，喷雾室温度：35℃，氯化钠溶液规格：50g/L，喷雾压力：0.05Mpa，而普通铬酸钝化工艺处理的不锈钢盐雾测试平均时长为350小时，当本发明方法中省略第二次酸处洗时，处理的不锈钢盐雾测试平均时长为320小时，当本发明方法中省略电晕处理时，处理的不锈钢盐雾测试平均时长为312小时。

Claims (4)

1.一种不锈钢表面钝化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）表面除油：将不锈钢基板放到除油处理液中，在60℃条件下，浸泡2min，然后采用超声处理15s，即可，其中所述除油处理液按重量份计由以下成分制成：碳酸钠3.2、异构十三醇聚氧乙烯醚0.8、柠檬酸钠1.0、十二烷基硫酸钠0.5、脂肪醇聚氧乙烯醚0.6、葡萄糖酸钠0.2、环糊精0.8、木质素磺酸钙0.1、去离子水100；
（2）清洗：采用98℃的去离子水对不锈钢基板进行清洗2min，然后自然冷却风干；
（3）第一次酸洗：将不锈钢基板放入温度为40℃的质量浓度为1.25%的氨基磺酸溶液中酸洗4min，然后再放入质量浓度为0.1%的甲酸溶液中酸洗1min，然后采用40℃去离子水清洗，表面自然晾干；
（4）第二次酸洗：将不锈钢基板分别在质量浓度为0.1%、0.5%、1.0%、1.5%的辛二酸溶液中浸泡处理，每次浸泡时间为60s，最后采用40℃去离子水清洗，表面自然晾干；
（5）电晕处理：将上述处理后的不锈钢基板放在温度为38℃、空气相对湿度为20%的环境的下电晕场中处理18min；
（6）钝化处理：将上述处理的不锈钢基板在55℃下预热15min，将钝化液加热至45℃，然后将不锈钢放入所述不锈钢表面钝化液中在45℃下，钝化52s，即可，钝化完成后，采用40℃去离子水清洗，在烘干室内进行，烘干温度为120℃，烘干时间为15min。
2.如权利要求1所述一种不锈钢表面钝化处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述环糊精为β-环糊精。
3.如权利要求1所述一种不锈钢表面钝化处理方法，其特征在于，步骤（5）中所述的电晕场场强为320kv/m。
4.如权利要求1所述一种不锈钢表面钝化处理方法，其特征在于，步骤（6）中所述的钝化液按重量份计由以下成分制成：钼酸盐12-16、磷酸9-12、氨基磺酸1.4-1.8、二甲基硅烷1.2-1.5、核苷三磷酸1.3-1.6、异丙醇8-10、纳米绢云母0.6-0.8、烷基酚聚氧乙烯醚0.1-0.3、去离子水90-100。
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