[发明专利]不锈钢的柠檬酸双氧水钝化工艺

说明书

[所属技术领域]

本发明属于金属表面处理技术领域，涉及利用化学方法进行不锈钢表面的钝化处理，尤其是一种以柠檬酸和双氧水为钝化液的主要组分实施不锈钢钝化处理的工艺方法。

[背景技术]

众所周知，表面钝化处理是通过在金属表面上生成的一层薄而致密、覆盖性良好、附着力强的氧化物膜层来阻挡或减缓外界腐蚀介质的渗入和扩散，从而达到延缓不锈钢的腐蚀速度的有效方法。不锈钢的不锈也是相对的，通常在有还原剂的情况下或由于介质温度和介质腐蚀性等原因，其表面往往会产生各种类型的点蚀(Pitting)，严重影响不锈钢的使用寿命，而进行恰当的钝化处理是提高各种不锈钢防腐性能的常规技术手段，尤其是在做过焊接、过热处理、打磨和抛光的区域，在恰当的表面预处理后通过钝化技术来修复被破坏的氧化膜层来维持不锈钢的整体耐蚀性能很有必要。

传统的不锈钢钝化大多采用硝酸、氢氟酸、铬酸等为主作为钝化液，通过控制钝化液的浓度、钝化温度、钝化时间和添加如促进剂或抑制剂等其它化学药品的方法实现钝化，虽然钝化工艺成熟，钝化效果稳定，但对操作条件要求苛刻，工艺温度要求较高，而且这些钝化液均对人体有害，储存和使用的过程存在较高的安全隐患，在对废弃钝化液的处理上也存在环保方面的问题。

[发明内容]

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全新的不锈钢钝化工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以柠檬酸和双氧水作为钝化液的主要组分，适当添加乙醇的含量，以达到抑制双氧水挥发的作用。优选的工艺步骤是：

(1).按照柠檬酸3％、双氧水10％、乙醇5％的体积分数配制柠檬酸双氧水钝化液。

(2).将配制好的柠檬酸双氧水钝化液均匀喷洒于或浸泡不锈钢表面，室温下(25摄氏度)钝化90分钟。

本发明所述的柠檬酸双氧水钝化液的配方是采用氯化铁浸泡法对不锈钢试样做正交试验，并通过表1的试验数据、表2的极差分析和表3的对优试验来优选获得的。

表1.柠檬酸钝化液的正交试验数据(室温条件下，喷淋)

注：以上各项试验的钝化液配方中均保持5％(体积分数)的乙醇，以达到抑制双氧水挥发的作用。

表2.极差分析和方案优选

表3.对优试验(室温条件下，喷淋)

注：以上试验的钝化液配方中加入5％(体积分数)的乙醇，以达到抑制双氧水挥发的作用。

通过极差分析和对优试验可以得出柠檬酸双氧水钝化不锈钢的优选工艺方案为A₁B₂C₃，即：用3％的柠檬酸、10％的双氧水和5％的乙醇配制的柠檬酸钝化液，在室温条件下对不锈钢做钝化90分钟。

本发明的有益效果是，摒弃了以硝酸、氢氟酸、铬酸等作为不锈钢钝化液的传统工艺，提出了一种以柠檬酸双氧水为主要组分的不锈钢钝化技术，从试验中优选出的钝化液配方和工艺步骤操作简单、室温钝化，提高了钝化操作的安全性，降低了钝化成本，使钝化工艺更具环保性。

[具体实施方式]

下面结合实施例说明本发明。这里所述实施例的方案不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的方案可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求书来限定。

本发明，不锈钢表面的柠檬酸双氧水钝化工艺，优选的工艺步骤是：

(1).按照柠檬酸3％、双氧水10％、乙醇5％的体积分数配制柠檬酸双氧水钝化液。

(2).将配制好的柠檬酸双氧水钝化液均匀喷洒于或浸泡不锈钢表面，室温下(25摄氏度)钝化90分钟。

[实施例]

以下列举应用实例来具体说明本发明在对不锈钢作酸洗和钝化处理过程中的具体操作工艺。

(1).对处理区域进行除油处理。

(2).如待处理区域内有打磨、抛光，宜选用Cl^-的质量分数不大于25μg/g的水(如去离子水)冲洗表面。

(3).酸洗(如使用10％～15％的柠檬酸)不锈钢，除去表面氧化皮和锈蚀物。

(4).选用Cl^-的质量分数不大于25μg/g的水(如去离子水)冲洗表面。

(5).按照柠檬酸3％、双氧水10％、乙醇5％的体积分数配制柠檬酸双氧水钝化液。

(6).将配制好的柠檬酸双氧水钝化液均匀喷洒于或浸泡不锈钢表面，常温下(25摄氏度)钝化90分钟。

(7).选用Cl^-的质量分数不大于25μg/g的水(如去离子水)冲洗表面。