[发明专利]不锈钢氧化层的化学脱除剂无效

申请号：	91103948.1	申请日：	1991-06-08
公开（公告）号：	CN1029862C	公开（公告）日：	1995-09-27
发明（设计）人：	孙永春	申请（专利权）人：	孙永春
主分类号：	C23G1/08	分类号：	C23G1/08
代理公司：	大连科技专利事务所	代理人：	贾汉生
地址：	116021 辽宁省大连市***	国省代码：	辽宁;21
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摘要：
搜索关键词：	不锈钢氧化化学脱除
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【说明书】：

本发明属于处理不锈钢氧化层的化学制剂。

由Cr、Ni、Ti等金属元素与Fe冶炼成的不锈钢是合金中的优秀钢种。由于具有良好的化学稳定性、机械强度及光亮美观，越来越广泛地应用于工业生产和人民生活之中。然而这种表面常产生一层灰黑色的氧化层，既影响加工又失去光亮，必须予以除去。脱除氧化层的方法通常是采用化学药液浸洗：如JP61049706热轧奥氏体（Austenitic）不锈钢板时在650℃成卷，而后不锈钢板在40～150℃下预热，再用HNO₃和HF或用盐酸及高铁盐的溶液喷洗或浸洗以除锈;JP61147888在不锈钢薄板的表面加工时在进行矿物油、高温氧化、盐三项处理后用HNO₃和HF在55℃下处理;在DD244362中用铬的氧化物、硫酸、氢氟酸和六次甲基四胺配制成的溶液在15～30℃下酸洗，又如CN8601522则用硝酸，氢氟酸，硬脂酸镁，硝酸镁和多磷酸钠进行酸洗并能使其表面钝化。酸洗表面文献颇多，虽其加入组份有所不同，然而其主要组分离不了硝酸;氢氟酸;以及盐酸、硫酸等。这些酸与不锈钢表面氧化层（Fe、Cr、Ni、Ti等金属氧化物，等非金属氧化物及混杂其间的炭）反应进行得很快，迅速脱去灰黑色氧化层而露出光洁铮亮的表面，脱除效果令人满意。可是在浸洗过程中往往难以避免地产生大量的氮氧化物（NO、N₂O、NO₂等）和氟化氢气体，常严重地污染环境，从而也威胁操作从员的健康。众所周知HF和氮氧化物中的大多数对人体的皮肤和呼吸器官有极大的刺激和腐蚀作用，HF能导致人体牙齿过早脱落，骨骼变脆，严重时甚至危及生命。

本发明的目的是提供一种既能够有效地脱除不锈钢氧化层，又无氟化氢和氮氧化物对环境污染的不锈钢氧化层的脱除剂。

氟硅酸（Fluorosilicic acid）是一种酸性相当强的酸，可以和许多金属氧化物和碳酸盐反应，在水中可水解：

其K＝5.4×10^-27（ファィンクミヵル事典编集委员会编《ファィンクミヵル事典》昭和57年7月p1028）即使在常温下H₂SiF₆也有50%以上的离解，将其浓溶液冷却可得到无色的H₂SiF₆·2H₂O的晶体，mp19℃，其稀水溶液，有如下的水解常数K＝[SiF₄]、[F′]²/[SF₆″]＝7.10^-7（Б.В.НЕКРАСОВ《курс оБЩЕЦХЦМЦЦ》МоскВА.1952.p499）。H₂SiF₆的稀溶液是稳定的，13.3%溶液可蒸馏而不分解，H₂SiF₆不腐蚀玻璃（GEORG BRAUER《Handbuch der Dr parativen anorgani-schen Chemie 1960》）。本发明根据以上原理，采用氟硅酸及其盐类作为不锈钢氧化层脱除液的主要组分之一，用其陆续水解生成的HF，若在脱除氧化层时消耗掉所水解生成的HF后，其水解反应将向产生成HF方向进行，成为供应HF之源;又因水解反应的K值甚小，HF不会逸出而污染环境;特别是H₂SiF₆不腐蚀玻璃，足见其对HF量的控制得当，同时又增加使用时的安全感。本发明还满足脱除不锈钢氧化层时的氧化能力有限度使用酸，以及硫酸等其他无机酸。在硝酸使用浓度不大于11%时氧化只产生易溶于稀硝酸，而氮氧化物中唯一毒性最小的N₂O，排除了NO、NO₂污染空气的可能。本发明还根据氟磷酸、氟硼酸性质亦有限度地使用之。