[發明專利]一種鋼板表面生成穩定銹層的處理方法

在審

• 申請號: 201710071907.0
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106835092A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 高立軍;楊建煒;于東云;曹建平;許靜;劉立偉;王勝榮
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C23C22/05
• 分類號: C23C22/05;C23C22/78;C23C22/76
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司11207
• 代理人: 王普玉

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料防腐蝕技術領域。特別涉及一種鋼板表面生成穩定銹層的處理方法。尤其涉及一種加速耐候鋼表面生成穩定銹層的處理方法。

背景技術

耐候鋼由于其表面能夠生成致密的保護性銹層，相對于碳鋼來說，具有非常良好的耐大氣腐蝕能力。在實際工程中，耐候鋼應用可以分為三類：(1)裸露使用；(2)涂裝使用；(3)表面處理后使用。然而，在自然狀態下，裸露的耐候鋼表面生產穩定銹層需要10年左右的時間，而且，在使用初期往往會發生銹液倒掛與飛散現象，污染環境。在一些鹽分及S0₂含量過高的地區耐候鋼表面穩定銹層難以形成，耐候鋼在這些地區使用必須進行涂裝，這就增加了使用成本和后期的維護費用。

為了解決耐候鋼裸露使用產生的上述問題，日本學者在耐候鋼表面銹層穩定化處理技術方面做了大量開發研究工作，該技術是在耐候鋼使用之前對其構件表面實施一種處理，以縮短耐候鋼表面穩定銹層的形成過程。它既可以避免耐候鋼使用初期銹液倒掛和飛散的現象，又能快速形成能致密的保護銹層。目前，國外開展的耐候鋼表面處理工藝有耐候性涂膜技術、氧化物涂膜技術和帶銹涂層N處理以及新型表面處理劑(即在聚乙烯醇縮丁醛樹脂中加入一定量的硫酸鉻，制成表面復合處理劑，在耐大氣腐蝕鋼表面直接涂覆15～20μm厚，涂膜和鋼的界面發生反應，在短時間內使鋼表面生成穩定銹層)等。另外，近期新開發的CUPTEN COAT M表面處理技術能促進高鹽分大氣環境下穩定銹層的生成，避免銹液流掛現象。國內許多科研機構目前也都在進行耐候鋼表面銹層穩定化處理技術的研究，但還未開發出較成熟的廣泛應用于穩定耐候鋼構件表面銹化層的處理技術。

發明專利公開公告號為CN102268663的一種耐候鋼用表面穩定處理劑，其主要成分包括主劑、輔劑、改性劑、阻銹劑等，溶劑為乙醇。此發明中溶劑乙醇為揮發性物質，處理劑在制備和使用過程中揮發對其應用產生不利影響。

發明專利公開公告號為CN103556143的一種帶氧化鐵皮鋼生成銹層穩定的噴液，其主要成分包括FeSO₄、CuSO₄、NaHSO₃、Na₂SiO₃、單寧酸，溶劑為水。該發明處理劑可噴涂在帶氧化鐵皮的鋼板表面，對于該溶液噴涂在出去氧化鐵皮后的鋼板表面，效果未說明。此外，噴涂后還需要清理表面浮銹，污染環境。

為了盡快實現耐候鋼免涂裝在橋梁、高速公路等實際工程中的推廣應用，亟需一種新型的耐候鋼表面銹層穩定化處理技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼板表面生成穩定銹層的處理方法，解決了目前耐候鋼免涂裝應用中表面銹層穩定化處理難的問題。通過對噴砂或者拋丸后的鋼板表面噴涂處理溶液，使鋼板表面快速生成均勻、致密的穩定銹層，有效避免了鋼在使用初期發生淌黃銹的現象。

一種鋼板表面生成穩定銹層的處理方法，具體步驟及參數如下：

1、將鋼板通過噴砂或拋丸去除表面氧化鐵皮，表面除油，清洗、干燥備用；

2、配制表面處理溶液，溶液的質量百分比為CuSO₄：0.5％～5％、FeSO₄：1％～5％；NaHSO₃：0.1％～3％；NaCl：0.1％～3％；Fe₂O₃：0.05％～3％；Cr₂(SO₄)₃：0.05％～3％；余量為水和不可避免雜質；放入容器中攪拌均勻；

3、將配置好的處理溶液注入噴霧器內，均勻地噴淋在鋼板表面，自然干燥的過程中用吸水紙吸掉鋼下部的積液，保證整個鋼板干燥后呈均勻的淡藍色。

4、待鋼板完全干燥后，再在鋼板表面均勻的噴淋一層清水，在自然環境下放置5～7天即可。

本發明方法所述的表面處理溶液中CuSO₄和FeSO₄為促進劑，可以促進鋼的初期腐蝕，還可以促進α-FeOOH的生成。NaHSO₃和NaCl為誘發劑，可以加快鋼的初期腐蝕速度。Cr₂(SO₄)為均勻劑，Cr³⁺可以置換α-FeOOH中的Fe生成α-(Fe_1-xCr_x)OOH，使銹層均勻、致密，最終生成穩定銹層。Fe₂O₃主要能夠調整鋼板干燥后銹層的顏色，使鋼板表面更加美觀。