[发明专利]不锈钢表面化学抛光用浴液

说明书

本发明涉及不锈钢表面化学抛光浴液组合物。

金属表面化学抛光是一项公知技术(W.J.McG.Tegart，Polissageelectrolytique et chimique des metaux〔Electrolytic andchemical polishing of metals〕，Dunod，1960，p.122 et seq.)；该方法是将准备抛光的金属表面用氧化性浴液处理。对于奥氏体不锈钢而言，通常所用的浴液包含盐酸、磷酸和硝酸水溶液(US2662814)。为了提高抛光品质，通常在浴中加入适当的添加剂，如表面活性剂、粘度调节剂以及光亮剂。US3709824所描述的不锈钢表面化学抛少组合物是以下各剂混合的水溶液：盐酸、硝酸、磷酸、一种表面活性剂、作为光亮剂的磺基水杨酸。

这些已知抛光浴的明显特点是以极快速率侵蚀金属。用这种浴对不锈钢表面抛光处理一般不能超过几分钟，否则出现局部腐蚀现象。已知抛光浴的快速作用是一项缺点，因为在某些用途中是不适用的，特别是抛光处理大型容器的内壁时，如锅炉、压热釜或结晶器等等。由于将这些容器充注液体和放出液体所需的时间要比化学抛光处理的适宜时间长得多，事实上不可能使器壁得到均匀抛光，因为表面的某些部位抛光不足，而另一些部位又受到严重腐蚀。此外，由于已知化学抛光浴液的作用速率太快，使抛光作业难于控制。

Solvey & Cie的EP-B-19964描述了极慢速化学抛光浴液，该浴液避免了上述缺点。这些已知的浴液包括以下各物料的水溶液：盐酸、硝酸、磷酸、磺基水杨酸、氯化烷基吡啶鎓盐、甲基纤维素。这些已知的慢作用抛光浴是在至低45℃，一般为50-100℃条件下使用。

本发明的目的是提供一种不锈钢表面慢速而有效的化学抛光浴液，其工作温度低于50℃。

本发明涉及不锈钢表面化学抛光浴液，其中包括水溶液中的盐酸、硝酸和磷酸的混合物，一种取代或不取代的羟基苯甲酸，至少一种季铵盐，以及选自高氯酸和高氯酸水溶性盐的一种添加剂。

在本发明的浴液中，所述羟基苯甲酸是用作为光亮剂。它可以是未取代的，如水杨酸；或是经过取代的，如磺基水杨酸。以使用水杨酸为优选。

所述季铵盐最好选自含有至少4个碳原子的长链烷基，这个基应至少一个，并可以是取代的或未取代的。较好是该季铵盐的长链烷基至少有8个碳原子，最好是至少12个碳原子，例如十二烷基、十六烷基、十八烷基。特别推荐的季铵盐是水溶性烷基吡啶鎓盐和水溶性季铵盐，其中除含有上述定义的长链烷基外，还至少有另一个取代或未取代的烷基和(或)取代或未取代的苄基。其阴离子是囟化物离子，以氯化物离子为优选。可用于本发明的季铵盐例如有：十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、二(十八烷基)二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、氯化烷基吡啶鎓盐，特别优选的是氯化十六烷基吡啶鎓盐和氯化十二烷基吡啶鎓盐。这些季铵盐Henkel公司可供应，商标为Dehyquart。

在本发明的浴液中一方面应含有适当量的所述季铵盐，另方面应调节选自高氯酸及其水溶性盐的添加剂用量使之可以在要抛光的钢表面产生共吸附作用(coadsorption)，同时还要避免超过它们的溶度积。一般规律是，本发明的浴液中，每升含有0.005克至1克所述季铵盐和0.001至0.5摩尔所述选自高氯酸及其水溶性盐的添加剂是适宜的。

本发明的浴液中各种成分的适宜重量含量取决于要抛光的不锈钢的品级和抛光过程条件，特别是要抛光的不锈钢制件的形状和体积、浴液的体积、浴液的温度和可能受到的搅动。因此，要按每一情况由实验室常规试验进行确定。

按本发明适用于铬和镍合金奥氏体不锈钢于20-50℃条件进行抛光的浴液举例如下，按每升水溶液浴液计：

·0.5至5摩尔盐酸，优选为1至3摩尔；

·0.005至1摩尔硝酸，优选为0.05至0.5摩尔；

·0.005至1摩尔磷酸，优选为0.05至0.5摩尔；

·0.0005至0.5摩尔选自高氯酸及其水溶性盐的添加剂，优选为0.001至0.2摩尔；

·0.001至5克取代的或未取代的羟基苯甲酸，对于未取代的情况，优选为0.005至3克；

·0.005至1克季铵盐，优选为0.02至0.2克。

在本发明的抛光浴中可任选含有或不含已知的金属化学抛光浴液中通常使用的添加剂，例如表面活性剂、醇类以及粘度调节剂。特别是可以含有一种水溶性松香酸化合物，这是含有如下式的松香酸基(枞酸基)的化合物：或是含氢化枞酸基或脱氢枞酸基的化合物。