CN1084368C - 一种化学抛光剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对不锈钢表面进行抛光处理的化学抛光剂及其使用方法。采用本发明可有效去除不锈钢表面虚毛刺和大的活动毛刺，增加表面光洁度，并且可除去不锈钢表面的机械损伤层和应力层，提高不锈钢零件机械强度。其技术解决方案为，所述化学抛光剂出盐酸、硝酸、氢氟酸、溴代十六烷基吡啶、硫脲和水组成；所述抛光剂的使用方法包括对不锈钢零件进行预热、抛光、钝化。本发明适用于抛光含铬量较大的不锈钢品种。

Description

一种化学抛光剂及其使用方法

本发明涉及一种对不锈钢表面进行抛光处理所使用的化学抛光剂及其使用方法。

抛光是对玻璃、金属、塑料等制品进行表面擦光的加工方法，包括机械抛光、电抛光、化学抛光等多种方法。目前对不锈钢零件表面进行处理多采用化学抛光法，该方法可抛光形状复杂的零件，并可防止零件的局部腐蚀，但现有技术中所用抛光剂对不锈钢零件表面的抛光效果并不理想，而且溶液使用寿命不长，在1998年3月份出版的第三期《电镀与环保》杂志中，公开了多种抛光剂的配方，以其中两种为例讲述存在的问题：(1)其配方包括盐酸、硝酸、氢氟酸、六次甲基四胺和水，该抛光剂处理零件表面时间较长，每次抛光需时3～10min，而且零件表面灰色氧化物膜难以去除，光洁度难以达到要求；(2)由盐酸、硝酸、氢氟酸、乙酸、硝酸铁、柠檬酸饱和溶液、磷酸二氢钠饱和溶液及水组成的抛光剂，该抛光剂配方品种过多，配制不易操作，抛光时间也较长，每次需时0.5～5min，零件表面同样会残留一层灰色氧化膜，光洁度也难以达到要求。

本发明的目的之一是提供一种用于对不锈钢金属表面进行抛光处理，可有效去除表面虚毛刺和大的活动毛刺，增加表面光洁度的化学抛光剂；目的之二是提供一种生产成本低、生产效率高，可有效提高不锈钢零件机械强度的使用本发明地光剂的方法。

为实现上述第一个目的，本发明提供了一种用于对不锈钢表面进行处理的化学抛光剂，其特殊之处在于，该抛光剂的重量百分比组成为

盐酸8.3～11.9               硝酸9.9～14.2   氢氟酸8.1～11.6

溴代十六烷基吡啶0.1～0.2    硫脲0.3～0.8    水61.3～73.3

所述抛光剂的优选重量百分比组成为：

盐酸8.9～9.5               硝酸10.6～11.0  氢氟酸8.7～9.0

溴代十六烷基吡啶0.15～0.2  硫脲0.3～0.5    水69.8～71.35

本发明抛光剂的制作工艺依次包括下述步骤：

a.称取定量的溴代十六烷基吡啶和硫脲，将它们充分溶解于反应釜内少量蒸馏水中；

b.向反应釜内加入定量盐酸、硝酸、氢氟酸，然后按定量补足蒸馏水。

为实现所述第二个目的，本发明还提供了一种所述化学抛光剂的使用方法，其特殊之处在于：依次包括下述步骤

a.预热：将不锈钢零件放在热水中预热；

b.抛光：将不锈钢零件放入已配制好的、温度为90℃～100℃的化学抛光剂中，抛光时间视零件表面情况，一般为10秒～30秒，也可适当调整；

所述抛光剂温度为98℃～100℃时，抛光效果最好。

c.钝化：用热水清洗不锈钢零件；再在60℃～80℃的钝化液中钝化，钝化液是一种强氧化剂或两种以上强氧化剂的混合液；然后用冷水清洗后，再用弱碱中和；用冷水清洗，待零件干燥后，包装。

上述化学抛光剂的使用方法，还包括所述零件用弱碱中和后的后处理步骤：先用冷水清洗零件，再用超声波清洗，然后用乙醇脱水后，包装。该步骤适用于处理精密度要求较高的不锈钢零件，例如：彩色显像管内的电子枪零件。

所述钝化液重量百分比组成如下：

硫酸9.0～9.5    硝酸60～70    水20.5～31.0

所述钝化液重量百分比组成如下：

硫酸9.2    硝酸63    水27.8

所述中和液为浓度2％的氨水。

所述热水水温为60℃～80℃。

所述化学抛光剂特别适用于含铬量大的不锈钢零件，其中镍的含量不易过多，例如：16Cr14Ni型，1Cr18Ni型，1Cr18Ni9Ti型，尤其适用于16Cr14Ni型不锈钢。

下面对本发明作详细说明，所述组分均以重量百分比计

实施例一：

抛光剂：盐酸8.4        硝酸13    氢氟酸8.2

溴代十六烷基吡啶0.1    硫脲0.35  水  69.95

使用方法：

a.预热：将不锈钢零件放入65℃的热水中预热；

b.抛光：将预热后的零件放入温度为95℃的抛光剂中，因零件上毛刺较少，控制浸入时间为15秒；

c.钝化：用65℃的热水清洗抛光后的零件，再将零件放入70℃的钝化液中钝化，钝化液采用硝酸和重铬酸钾混合溶液；用冷水清洗零件，再将零件放入浓度为4％的Al(OH)₈溶液中中和其表面酸性残留液，冷水冲洗后烘干，然后包装。

实施例二：

抛光剂：盐酸8.9        硝酸10.6    氢氟酸8.7

溴代十六烷基吡啶0.2    硫脲0.3     水  71.3

使用方法：

a.预热：将不锈钢零件放入75℃的热水中预热；

b.抛光：将预热后的零件放入温度为100℃的抛光剂中，控制浸入时间为30秒；

c.钝化：用75℃的热水清洗抛光后的零件，再将零件放入80℃的钝化液中钝化，钝化液重量组成是硫酸占9％，硝酸占70％，水占21％；用冷水清洗零件后，再将零件放入浓度为4％的氨水中中和；

d.后处理：用冷水清洗后，再在设定为40℃的超声波下清洗2min后烘干，然后包装零件；

实施例三：本实施例为优选实施例，抛光后零件表面光洁度较高。

抛光剂：盐酸9.4        硝酸10.8    氢氟酸8.8

溴代十六烷基吡啶0.2    硫脲0.3     水  70.5

使用方法：

a.预热：将不锈钢零件放入70℃的热水中预热；

b.抛光：将预热后的零件放入温度为98℃的抛光剂中，控制浸入时间为25秒；

c.钝化：用70℃的热水清洗抛光后的零件，再将零件放入75℃的钝化液中钝化，钝化液重量组成为硫酸9.2％，硝酸64％，水占26.8％；冷水清洗后，再将零件放入浓度为2％的氨水中中和；

d.后处理：将零件用冷水清洗后，再在设定为30℃的超声波下清洗3min，浸入98％乙醇中，取出烘干，然后包装零件。

实施例四：

抛光剂：盐酸10  硝酸12  氢氟酸9.7  溴代0.2  硫脲0.4  水67.7

使用方法同实施例二。

实施例五：

抛光剂：盐酸11.5  硝酸14  氢氟酸11.2  溴代0.1  硫脲0.65  水62.55

使用方法同实施例三。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、抛光效果好，同时还可提高不锈钢机械强度。本化学抛光剂可去掉不锈钢表面机械冲压造成的虚毛刺和大的活动毛刺，还可去掉不锈钢表面的机械损伤层和应力层，不仅提高零件表面光洁度，还可提高零件机械强度，延长零件的使用寿命。测定光洁度时一项重要指标是粗糙度，粗糙度以材料横向条纹和垂直条纹测定出，对不锈钢表面一般要求横向条纹指标RZ值为0.63～0.3，而垂直条纹指标RZ值为0.8～0.4即为合格，经测定，采用本发明处理过的不锈钢表面横向条纹指标RZ值一般为0.4～0.3，垂直条纹指标RZ值一般为0.5～0.4。

2、抛光速度快，提高生产效率。本发明中溴代十六烷基吡啶为表面活性剂，可使抛光剂溶液迅速润湿不锈钢表面，加快反应进程，每次抛光时间仅为10～30秒。

3.化学抛光剂配方简单，原料易得，配制工艺简单，易操作。

4、生产成本低，其处理成本仅为现有技术的1/3，甚至更低。

Claims (6)

1、一种用于对不锈钢表面进行处理的化学抛光剂，其特征在于：该化学抛光剂的配方及重百分比组成为：

盐酸8.3～11.9               硝酸9.9～14.2    氢氟酸8.1～11.6

溴代十六烷基吡啶0.1～0.2    硫脲0.3～0.8     水61.3～73.3

2、如权利要求1所述的化学抛光剂，其特征在于：其配方组成及各组分重量百分比为：

盐酸8.9～9.5               硝酸10.6～11.0    氢氟酸8.7～9.0

溴代十六烷基吡啶0.15～0.2  硫脲0.3～0.5      水69.8～71.35

3、一种权利要求1或2所述的化学抛光剂的使用方法，其特征在于：依次包括下述步骤：

a.预热：将不锈钢零件放在热水中预热；

b.抛光：将不锈钢零件放入温度为90℃～100℃的化学抛光剂中，抛光时间为10～30秒；

c.钝化：用热水清洗不锈钢零件；再将零件放入60℃～80℃的钝化液中钝化，钝化液是一种强氧化剂或两种以上强氧化剂的混合溶液；再将零件用冷水清洗，放入弱碱溶液中中和；用冷水清洗，待零件干燥后，包装。

4、如权利要求3所述的化学抛光剂的使用方法，其特征在于，还包括所述零件用弱碱中和后的后处理步骤：零件由中和液中取出，用冷水清洗后进行超声波清洗，然后用乙醇脱水后，包装。

5、如权利要求4所述的化学抛光剂的使用方法，其特征在于：所述化学抛光剂温度为98℃～100℃。

6、如权利要求4所述的化学抛光剂的使用方法，其特征在于：所述钝化液配方及重量百分比组成为：

硫酸9～9.5    硝酸60～70    水20.5～31