[發明專利]奧氏體不銹鋼冷彎前表面的酸洗方法

無效

• 申請號: 201410059489.X
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103820842A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 姚正軍;吳小鳳;魏東博;張平則;羅西希;楊紅勤;林玉劃;張澤磊;徐尚君
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C25F1/06
• 分類號: C25F1/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

????本發明涉及一種奧氏體不銹鋼冷彎前表面的酸洗方法，屬于不銹鋼表面處理技術領域。

背景技術

????近幾年，奧氏體不銹鋼因其良好的外觀和優異的耐蝕性在城市軌道交通和高速鐵路方面得到廣泛應用。目前，軌道交通裝備用奧氏體不銹鋼型材主要通過冷彎成形工藝制造。不銹鋼在冷彎成形前表面會存在較厚的氧化皮，不僅影響不銹鋼的外觀質量，也會對其冷彎性能產生不利影響，如產生冷彎開裂等現象。因此在冷彎前必須經過酸洗除去其表面氧化皮。對于奧氏體型、馬氏體型、鐵素體型和雙相不銹鋼等，由于其組織成分不同，酸洗工藝也不盡相同。對于奧氏體不銹鋼而言，經加工后氧化皮外層以鐵氧化物為主，內層以鐵鉻氧化物等致密型氧化物為主。目前不同種類的不銹鋼均采用相同的酸洗工藝，且去除不銹鋼表面厚氧化皮時，使用溫度高，酸洗時間長，加工成本居高不下；而常溫酸洗工藝對除去薄氧化皮效果好，且酸洗后的不銹鋼冷軋板表面發暗，失去了原有的金屬光澤，不能滿足軌道交通裝備的要求。

一般認為，奧氏體不銹鋼采用侵蝕性較強的溶液酸洗效果較好。采用硝酸溶液酸洗奧氏體不銹鋼時，能較好的去除氧化皮，不銹鋼金屬光澤明顯。但此工藝會產生亞硝酸蒸汽，對人體及環境有害。由于環保的要求，該工藝受到了越來越嚴格的限制。近幾年開發了許多的“無硝酸酸洗工藝”，即在酸洗液中加入鹽酸和硫酸等無機酸取代原先的硝酸溶液。雖能滿足環保的要求，但當用含鹽酸的溶液酸洗不銹鋼后，氯離子被不銹鋼表面吸附，優先吸附在金屬鈍化膜上，并與鈍化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物，結果在裸露出的金屬基體上生成點蝕核，并在介質中陽離子氧化劑的促進作用下，金屬的腐蝕電位上升至點蝕臨界電位以上，進而形成蝕孔。特別是，軌道交通裝備用奧氏體不銹鋼在冷彎加工時，幾何形態上構成了大陰極-小陽極的結構，點蝕的陽極溶解速度加快；同時，由于點蝕發展過程中具有自動加速的特點，將很快導致不銹鋼的腐蝕穿孔破壞。這對于軌道交通裝備的安全產生嚴重危害。因此，氯離子的存在使不銹鋼易受腐蝕，影響了不銹鋼應用于軌道交通中的耐蝕性，所以酸洗過程中必須除去氯離子。

發明內容

為了克服現有奧氏體不銹鋼冷彎前酸洗工藝方面的不足，以及更徹底避免氯離子對不銹鋼耐蝕性帶來的不利影響，本發明提供一種除去奧氏體不銹鋼表面氧化皮并提高其表面金屬光澤度的酸洗方法。具體方法包括以下步驟：

步驟1、將退火后的奧氏體不銹鋼通過一號酸洗槽進行化學除油，一號酸洗槽中的清洗液配方為：濃度15-40g/L的碳酸鈉，濃度3-6g/L的OP-10乳化劑，濃度2-5g/L的仲烷基磺酸鈉，濃度2-4g/L的十二烷基硫酸鈉，控制溫度為80±10℃，浸泡時間為2-3min；

步驟2、將奧氏體不銹鋼通過二號酸洗槽，二號酸洗槽的介質為水，溫度為50-70℃，浸泡時間為2-3min；

步驟3、將奧氏體不銹鋼通過一號電解槽，一號電解槽的介質為硫酸鈉溶液，溶液濃度為10~25%，電流密度為12~20A/dm²，電解時間為30s~60s；

步驟4、將奧氏體不銹鋼通過二號電解槽，二號電解槽的介質為硫酸鈉溶液，溶液濃度為10~25%，電流密度為12~20A/dm²，電解時間為30s~60s；

步驟5、將奧氏體不銹鋼通過三號電解槽，電流密度為10~20A/dm²，前10~15min控制酸洗溫度為45-55℃，后15~20min控制酸洗溫度為25-35℃；其中三號電解槽的溶液配方為：濃度280-320?ml/?L的鹽酸，90-110?ml/?L的硫酸，70-80?ml/?L的雙氧水，45-55?ml/?L的乙二醇/乙酸復配劑，2-5ml/L的聚氧乙烯辛烷基酚醚，2-5ml/L的烷基多糖苷；其中乙二醇/乙酸復配劑中乙二醇質量占55~70%，乙酸質量占30~45%；

步驟6、將奧氏體不銹鋼通過三號酸洗槽，三號酸洗槽的介質為水，溫度為40-50℃，浸泡時間為1-2min，浸泡次數為2-3次；

步驟7、將奧氏體不銹鋼通過四號酸洗槽，四號酸洗槽的介質為硫酸鈉溶液，溶液濃度為25-50%，溫度為65-75℃，浸泡時間為2-3min。

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步驟1中OP-10乳化劑和仲烷基磺酸鈉為表面活性劑，十二烷基硫酸鈉為分散劑。OP-10乳化劑具有較好的潤濕和乳化作用，仲烷基磺酸鈉具有良好的滲透能力，是綠色添加劑，十二烷基硫酸鈉作為分散劑，能提高和改善油污在液體中的分散性。這些添加劑的使用均能加速除油過程。

步驟2中水洗達到清潔表面的作用。