CN106756943B - 一种不锈钢的钝化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢的钝化处理方法，属于不锈钢加工技术领域，具体包括如下步骤：（1）清洗除油、（2）钝化液配制、（3）钝化处理、（4）水洗干燥。本发明独特配制了两种不同的钝化液，并在钝化处理时采用常温浸泡和阴极化处理两种方式相结合，即很好保证了钝化后不锈钢的耐腐蚀特性，又有效的缩短了整体的钝化时长，进一步降低了生产周期和劳动强度，提升了经济效益，并将其耐腐蚀时长提高了40%左右，显著改善了其使用价值。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢加工技术领域，具体涉及一种不锈钢的钝化处理方法。
背景技术
不锈钢在加工过程中会造成表面缺陷，腐蚀隐患，出现黑色氧化皮和其它金属化合物、黄色焊缝及冷拔时的油脂等，为了提高不锈钢的外观和耐蚀性，加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理。长期以来,人们对不锈钢表面钝化处理主要采用铬酸盐钝化法,金属表面上形成的铬酸盐钝化膜对基体金属有良好的防腐蚀作用,其钝化工艺成熟,成本低廉,故得到广泛的应用。然而铬酸盐有剧毒有致癌性,在钝化工艺过程中产生的气雾对工人健康有害,常期使用铬钝化的产品会严重影响人类身体健康,钝化工艺排出的废水污染环境，随着人们环保意识逐日增强，亟需对钝化液的安全环保性能进行改善。此外，现有的钝化处理方法多是将不锈钢在常温下放入钝化液中浸泡处理，此举虽然很好节省了劳动强度，但浸泡时间较长，且制成的钝化膜均匀性、附着性不佳，最终降低了不锈钢的耐腐性能，因此还需进一步探索优质的不锈钢钝化处理工艺。
发明内容
本发明旨在提供一种不锈钢的钝化处理方法。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种不锈钢的钝化处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗除油：
先用清水将不锈钢表面的杂质冲洗干净后，再将其放入工业用除油液中，加热保持除油液的温度为40~45℃，不断搅拌处理6~8min后将不锈钢取出，再次用清水冲洗干净后备用；
（2）钝化液配制：
a.钝化液A配制：先按重量份称取下列物质：15~18份钼酸盐、7~10份钨酸盐、5~8份植酸、2~4份钛酸酯偶联剂、1400~1500份水，然后将钼酸盐、钨酸盐、植酸、钛酸酯偶联剂、水共同混合，加热保持温度为38~42℃，不断搅拌至均匀后得钝化液A备用；以钼酸盐、钨酸盐、植酸、钛酸酯偶联剂进行混合配合使用，有效改善了传统单一钼酸盐钝化时钝化膜易出现应力开裂的现象，提升了基层钝化膜的附着性，改善了使用的稳定性；
b.钝化液B配制：先按重量份称取下列物质：4~6份盐酸、3~5份磷酸、0.4~0.6份烷基酚聚氧乙烯醚、0.3~0.5份十二烷基硫酸钠、0.5~0.7份聚乙二醇辛基苯基醚、0.1~0.3份苯并噻唑、0.4~0.6份稀土硝酸盐、0.2~0.3份脲醛树脂、0.1~0.2份古马隆树脂、0.2~0.3份纳米氮化钛、0.15~0.25份纳米二氧化锆、1200~1300份水；然后将上述各成分共同混合，以1700~1800转/分钟的转速搅拌至均匀后得钝化液B备用；在钝化液B中添加的脲醛树脂、古马隆树脂、纳米氮化钛和纳米二氧化锆，能有效改善阴极化处理时氢气析出造成钝化膜微孔增多的现象，此时纳米颗粒能与树脂分子结合形成一紧密的长链螯合结构，填充于微孔中，提高了钝化膜的致密性，进而改善了其耐腐蚀特性；
（3）钝化处理：
a.将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）所得的钝化液A中，在常温条件下浸泡处理15~20min后取出备用；
b.将操作a处理后的不锈钢放入到步骤（2）所得的钝化液B中，对不锈钢进行阴极化处理，控制处理时电流的密度为40~60μA/cm2，处理5~7min后取出备用；在常温浸泡处理后进行的阴极化处理，能有效缩短整体的处理时长，并与操作a起到良好的协同效果；
（4）水洗干燥：
用清水对步骤（3）处理后的不锈钢进行冲洗后，再对不锈钢进行干燥处理即可。
进一步的，步骤（2）中所述的稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸镱、硝酸镨中的至少一种组成。
进一步的，步骤（2）中所述的纳米氮化钛和纳米二氧化锆的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理的温度为85~95℃。
本发明具有如下有益效果：
本发明独特配制了两种不同的钝化液，并在钝化处理时采用常温浸泡和阴极化处理两种方式相结合，即很好保证了钝化后不锈钢的耐腐蚀特性，又有效的缩短了整体的钝化时长，进一步降低了生产周期和劳动强度，提升了经济效益。其中先用钝化液A在不锈钢表面上形成一层酸性钝化膜，再利用钝化液B和阴极化处理，在不锈钢表面上生成了复杂的复合钝化膜，有效提升了不锈钢的防腐蚀特性，将其耐腐蚀时长提高了40%左右，显著改善了其使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种不锈钢的钝化处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗除油：
先用清水将不锈钢表面的杂质冲洗干净后，再将其放入工业用除油液中，加热保持除油液的温度为40℃，不断搅拌处理6min后将不锈钢取出，再次用清水冲洗干净后备用；
（2）钝化液配制：
a.钝化液A配制：先按重量份称取下列物质：15份钼酸盐、7份钨酸盐、5份植酸、2份钛酸酯偶联剂、1400份水，然后将钼酸盐、钨酸盐、植酸、钛酸酯偶联剂、水共同混合，加热保持温度为38℃，不断搅拌至均匀后得钝化液A备用；
b.钝化液B配制：先按重量份称取下列物质：4份盐酸、3份磷酸、0.4份烷基酚聚氧乙烯醚、0.3份十二烷基硫酸钠、0.5份聚乙二醇辛基苯基醚、0.1份苯并噻唑、0.4份稀土硝酸盐、0.2份脲醛树脂、0.1份古马隆树脂、0.2份纳米氮化钛、0.15份纳米二氧化锆、1200份水；然后将上述各成分共同混合，以1700转/分钟的转速搅拌至均匀后得钝化液B备用；
（3）钝化处理：
a.将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）所得的钝化液A中，在常温条件下浸泡处理15min后取出备用；
b.将操作a处理后的不锈钢放入到步骤（2）所得的钝化液B中，对不锈钢进行阴极化处理，控制处理时电流的密度为40~50μA/cm2，处理5min后取出备用；
（4）水洗干燥：
用清水对步骤（3）处理后的不锈钢进行冲洗后，再对不锈钢进行干燥处理即可。
进一步的，步骤（2）中所述的稀土硝酸盐为硝酸镧和硝酸铈。
进一步的，步骤（2）中所述的纳米氮化钛和纳米二氧化锆的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理的温度为85~90℃。
实施例2
一种不锈钢的钝化处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗除油：
先用清水将不锈钢表面的杂质冲洗干净后，再将其放入工业用除油液中，加热保持除油液的温度为45℃，不断搅拌处理8min后将不锈钢取出，再次用清水冲洗干净后备用；
（2）钝化液配制：
a.钝化液A配制：先按重量份称取下列物质：18份钼酸盐、10份钨酸盐、8份植酸、4份钛酸酯偶联剂、1500份水，然后将钼酸盐、钨酸盐、植酸、钛酸酯偶联剂、水共同混合，加热保持温度为42℃，不断搅拌至均匀后得钝化液A备用；
b.钝化液B配制：先按重量份称取下列物质：6份盐酸、5份磷酸、0.6份烷基酚聚氧乙烯醚、0.5份十二烷基硫酸钠、0.7份聚乙二醇辛基苯基醚、0.3份苯并噻唑、0.6份稀土硝酸盐、0.3份脲醛树脂、0.2份古马隆树脂、0.3份纳米氮化钛、0.25份纳米二氧化锆、1300份水；然后将上述各成分共同混合，以1800转/分钟的转速搅拌至均匀后得钝化液B备用；
（3）钝化处理：
a.将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）所得的钝化液A中，在常温条件下浸泡处理20min后取出备用；
b.将操作a处理后的不锈钢放入到步骤（2）所得的钝化液B中，对不锈钢进行阴极化处理，控制处理时电流的密度为50~60μA/cm2，处理7min后取出备用；
（4）水洗干燥：
用清水对步骤（3）处理后的不锈钢进行冲洗后，再对不锈钢进行干燥处理即可。
进一步的，步骤（2）中所述的稀土硝酸盐由硝酸镧、硝酸铈、硝酸镱、硝酸镨组成。
进一步的，步骤（2）中所述的纳米氮化钛和纳米二氧化锆的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理的温度为90~95℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，在步骤（3）钝化处理时仅进行操作a的处理，省去操作b，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（3）钝化处理时仅进行操作b的处理，省去操作a，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有常用的不锈钢钝化处理方法。
为了对比本发明效果，将同一批不锈钢板材随机分为五组，分别用上述五种方法进行钝化处理，并对钝化处理后的不锈钢板材进行中性盐雾试验，具体按照GB/T 10125-1997的方式进行，喷雾过程中观察试样表面是否有白色腐蚀产物,当样品表面出现白锈,说明试样表面的钝化膜已失效，以此评价钝化耐腐的特性，具体对比数据如下表1所示：
表1
| 平均抗白锈时长（h） | |
| 实施例1 | 592 |
| 实施例2 | 600 |
| 对比实施例1 | 460 |
| 对比实施例2 | 500 |
| 对照组 | 425 |
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效提升不锈钢板材的钝化效果，此外，本发明方法的钝化处理时长相比现有方法缩短了3倍以上，进一步提升了生产效益。
Claims (4)
1.一种不锈钢的钝化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）清洗除油：
先用清水将不锈钢表面的杂质冲洗干净后，再将其放入工业用除油液中，加热保持除油液的温度为40~45℃，不断搅拌处理6~8min后将不锈钢取出，再次用清水冲洗干净后备用；
（2）钝化液配制：
a.钝化液A配制：先按重量份称取下列物质：15~18份钼酸盐、7~10份钨酸盐、5~8份植酸、2~4份钛酸酯偶联剂、1400~1500份水，然后将钼酸盐、钨酸盐、植酸、钛酸酯偶联剂、水共同混合，加热保持温度为38~42℃，不断搅拌至均匀后得钝化液A备用；
b.钝化液B配制：先按重量份称取下列物质：4~6份盐酸、3~5份磷酸、0.4~0.6份烷基酚聚氧乙烯醚、0.3~0.5份十二烷基硫酸钠、0.5~0.7份聚乙二醇辛基苯基醚、0.1~0.3份苯并噻唑、0.4~0.6份稀土硝酸盐、0.2~0.3份脲醛树脂、0.1~0.2份古马隆树脂、0.2~0.3份纳米氮化钛、0.15~0.25份纳米二氧化锆、1200~1300份水；然后将上述各成分共同混合，以1700~1800转/分钟的转速搅拌至均匀后得钝化液B备用；
（3）钝化处理：
a.将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）所得的钝化液A中，在常温条件下浸泡处理15~20min后取出备用；
b.将操作a处理后的不锈钢放入到步骤（2）所得的钝化液B中，对不锈钢进行阴极化处理，控制处理时电流的密度为40~60μA/cm2，处理5~7min后取出备用；
（4）水洗干燥：
用清水对步骤（3）处理后的不锈钢进行冲洗后，再对不锈钢进行干燥处理即可。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢的钝化处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸镱、硝酸镨中的至少一种组成。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢的钝化处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的纳米氮化钛和纳米二氧化锆的颗粒大小为20~60nm。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢的钝化处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的干燥处理的温度为85~95℃。
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