专利名称：去除退火不锈钢表面氧化层的溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种去除各种规格的不锈钢棒材、线材、板材等生产中经高温退火后产生表面氧化层的混合液，尤其是一种去除退火不锈钢表面氧化层的溶液。
背景技术：
不锈钢表面氧化层的去除是不锈钢产品生产过程中不可或缺的工艺环节。不锈钢线、棒、带、板材等在大气环境中经高温退火处理后，其表面产生的氧化层妨碍进一步加工，因此必须有效地将其去除，才能进入下一道的加工工序。已有的国内外不锈钢氧化层去除方法，主要是采用化学法、机械磨削法和电化学法。其中化学法由于效率高和效果好而得到广泛应用，但目前化学法大多采用含氟或含氮化合物的混合溶液进行处理；由于氢氟酸、硝酸及其盐类存在着使用过程中排出大量有害气体，危害人身健康；同时废液处理困难，且处理后的富营养物质污染环境仍旧严重，造成极大的社会公害。机械磨削法存在劳动强度大且工作条件恶劣，金属磨损量大等不足。而电化学法消耗电能高，且设备投资大。近来，国外用氧化剂替代部份硝酸，但氧化剂挥发速度快，成本提高，且对高温退火形成的较厚氧化层，仍需长时间浸泡(6～12小时)，所以对生产仍然不利。因此，寻求合理可行、高效优质的不锈钢表面氧化层去除技术，及其废液能得到有效处理的方法仍是一项迫切的课题。
发明内容
本发明提供一种低成本、低损耗、高效率的环保型去除退火不锈钢表面氧化层的溶液。
一种用于对不锈钢进行表面处理的去除退火不锈钢表面氧化层的溶液，包括重量百分比浓度不大于20％的盐酸、稀硫酸、渗透剂和缓蚀剂，其中，渗透剂的含量占上述稀盐酸和稀硫酸的混合液总重量的0.01％-0.03％，缓蚀剂的含量占上述盐酸和硫酸的混合液总重量的0.05％-0.10％，重量百分比不大于20％的盐酸与稀硫酸中的纯盐酸与纯硫酸的加入分子质量比为1∶(2～7)。
本发明将稀盐酸与稀硫酸混合后所得到的混合液能有效地破坏不锈钢表面氧化层微粒及分子间的作用力，使氧化层疏松并剥离，同时，酸的稀释放热能使溶液的温度获得提高，降低加热能耗。这种混合液不含氟、氮化合物，处理不锈钢后的废液可以用于生产工业混凝剂，具有环保的优点，而经此混合液处理的不锈钢损耗低，故上述稀酸混合液与现有技术相比，具有低损耗、低成本、高效率及环保的优点。作为渗透剂的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、辛烷基酚聚氧乙烯醚等非离子型表面活性剂的添加可增强溶液的渗透穿透能力，乙二胺四乙酸、二邻甲苯硫脲等缓蚀剂则对溶质具有选择性，有效防止不锈钢表面过腐蚀。溶液循环流动，不仅使处理槽中液体温度均匀，而且促使不锈钢表面与溶液充分接触，加速了溶液溶质向氧化层内部的渗透穿透能力，同时使固液相界面不断更新，加速不锈钢表面氧化层的去除；本化学液对金属基体的腐蚀极小，与使用硝酸、氢氟酸的化学液浸泡方法相比，本发明浸泡前后的损耗量明显较小(见表一)；经本发明的化学液浸泡处理后，产品表面更光洁更光滑。
表一 部分规格不锈钢丝去除氧化层的损耗率
具体实施方式
一种用于对不锈钢进行表面处理的去除退火不锈钢表面氧化层的溶液，包括重量百分比浓度不大于20％的盐酸、稀硫酸、渗透剂和缓蚀剂，其中，渗透剂的含量占上述稀盐酸和稀硫酸的混合液总重量的0.01％-0.03％，可选取为0.01％，0.02％，0.03％，缓蚀剂的含量占上述盐酸和硫酸的混合液总重量的0.05％-0.10％，可选取为0.05％，0.07％，0.09％，0.10％，重量百分比不大于20％的盐酸与稀硫酸中的纯盐酸与纯硫酸的加入质量比为1∶(2～7)，可选取为1∶2，5∶12，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7，稀硫酸的重量百分比浓度在80％以下，本实施例所选剥离不锈钢表面氧化层的化学液，稀硫酸采用重量百分比浓度为15％-45％的稀硫酸。
本发明采用如下方法来配制按本发明所提供的含量配比将购置的盐酸、硫酸依次谨慎加至水中并使其达到本发明所要求的浓度，再加入渗透剂、缓蚀剂，使用时，将需处理的不锈钢材料放入具有化学液的容器设备中，处理温度为40-80℃，浸泡时间为0.5-2.5小时，处理时化学液保持循环流动；待不锈钢表面氧化层疏松并剥离时；取出不锈钢产品，产品表面少量未剥离的氧化层可采用高压水冲洗。一次配制的化学液，处理几批不锈钢产品后，废液回收并集中，用于生产工业混凝剂。
权利要求
1.一种用于对不锈钢进行表面处理的去除退火不锈钢表面氧化层的溶液，其特征在于包括盐酸、硫酸、渗透剂和缓蚀剂且盐酸的重量百分比浓度不大于20％，硫酸的重量百分比浓度在80％以下，渗透剂为非离子型表面活性剂，缓蚀剂为乙二胺四乙酸，渗透剂的含量占上述盐酸和硫酸的混合液总重量的0.01％-0.03％，缓蚀剂的含量占上述盐酸和硫酸的混合液总重量的0.05％-0.10％，盐酸与硫酸混合液中的纯盐酸与纯硫酸的加入分子质量比为1∶(2～7)且该混合液中盐酸的重量百分比浓度不大于20％。
2.根据权利要求1所述的去除退火不锈钢表面氧化层的溶液，其特征在于硫酸采用重量百分比浓度为15％-45％的硫酸。
全文摘要
一种用于对不锈钢进行表面处理的去除退火不锈钢表面氧化层的溶液，包括重量百分比浓度不大于20％的盐酸、稀硫酸、渗透剂和缓蚀剂，其中，渗透剂的含量占上述稀盐酸和稀硫酸的混合液总重量的0.01％－0.03％，缓蚀剂的含量占上述盐酸和硫酸的混合液总重量的0.05％－0.10％，重量百分比不大于20％的盐酸与稀硫酸中的纯盐酸与纯硫酸的加入分子质量比为1∶(2～7)。本发明将稀盐酸与稀硫酸混合后所得到的混合液能有效地破坏不锈钢表面氧化层微粒及分子间的作用力，使氧化层疏松并剥离，同时，酸的稀释放热能使溶液的温度获得提高，降低加热能耗。经本发明的化学液浸泡处理后，产品表面更光洁更光滑。
文档编号C23G1/08GK1912191SQ200510002610
公开日2007年2月14日 申请日期2003年8月15日 优先权日2003年8月15日
发明者余新泉, 余本科, 陈恩连 申请人:东南大学