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除锈操作介绍:浸蚀除锈原理及流程

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:浸蚀是将金属工件浸入到酸、酸性盐或缓蚀剂等溶液中,以除去金属表面的氧化膜、氧化皮和锈蚀产物的过程。磷酸 常用作钢铁焊接件和组合件涂装前去除锈蚀。磷酸浸蚀溶液一般都需要加热,在80℃时用于钢铁件除锈。多用于消除浸蚀残渣和浸蚀后的钝化处理。混合物 硝酸和氢氟酸的混合液被用来去除不锈钢、铅、铁基和镍基及钛、锆以及某些钴基合金上的热处理氧化皮。

除锈操作介绍:浸蚀除锈原理及流程

除锈的方法有很多,通常使用浸蚀法和机械法。浸蚀是将金属工件浸入到酸、酸性盐或缓蚀剂等溶液中,以除去金属表面的氧化膜、氧化皮和锈蚀产物的过程。

1.浸蚀的分类

根据浸蚀方法的不同,可分为化学浸蚀和电化学浸蚀。依靠浸蚀液的化学作用将金属表面的锈蚀和氧化物除去的方法,称为化学浸蚀,也称为酸洗。将被浸蚀工件浸入到浸蚀液中,并通以直流电的浸蚀方法,称为电化学浸蚀。

根据浸蚀的强度和用途又可分为一般浸蚀、强浸蚀、光亮浸蚀和弱浸蚀等。

(1)一般浸蚀 能除去金属工件表面的氧化皮和锈蚀产物。

(2)强浸蚀 强浸蚀采用的酸浓度比较高,它能溶去表面较厚的氧化皮和不良表面组织、碳层、硬化表层和疏松层等,达到粗化表面的目的。

(3)光亮浸蚀 能溶解金属工件上的薄层氧化膜,去除浸蚀残渣和挂灰,并提高工件的光泽。光亮浸蚀和化学抛光没有严格的界限,仅在光亮程度上有所区别,化学抛光的要求更高一些,通常所用的化学抛光溶液都可用于光亮浸蚀。

(4)弱浸蚀 可溶解工件表面上的钝化薄膜,中和残碱,使表面活化,提高镀层与基体金属的结合强度。

2.常用浸蚀剂

常用的浸蚀剂有盐酸硫酸硝酸磷酸氢氟酸、铬酐以及它们的混合物等。

(1)盐酸 在常温下,盐酸对金属氧化物有很强的化学溶解作用,能有效的浸蚀多种金属,但对钢铁基体的溶解作用比较缓慢。因此,使用盐酸浸蚀钢铁工件不易发生过腐蚀和氢脆现象,浸蚀后的工件表面残渣也比较少,浸蚀质量较高。盐酸浓度增加时去除锈蚀的能力也随之增加,但如果盐酸溶液体积分数(指质量分数为37%的浓盐酸占溶液的体积百分数,全书同)超过20%时,对基体的溶解度迅速增加,比对氧化物的溶解速度要大得多。通常使用的盐酸溶液的体积分数一般在20%~60%的范围内。(www.xing528.com)

(2)硫酸 常温下,硫酸对金属氧化物的溶解能力较弱,即使提高硫酸溶液的含量,也不能显著提高硫酸溶液的浸蚀能力,且其含量达到40%(质量分数)以上时,对氧化皮几乎不溶解。热硫酸溶液对钢铁的浸蚀能力较强,对氧化皮有较大的剥离作用,但温度过高时容易浸蚀钢铁基体,并引起氢脆。因此,对于钢铁件,通常硫酸溶液使用的最佳质量分数为20%,一般加热到50~60℃。

(3)硝酸 硝酸是多种光亮浸蚀溶液的重要组成部分。低碳钢在硝酸溶液中被强烈溶解,浸蚀后的表面洁净而均匀。中、高碳钢和低合金钢在上述溶液中浸蚀后,表面残渣较多,需在碱液中进行阳极处理,才能获得均匀、洁净的表面。

(4)磷酸 常用作钢铁焊接件和组合件涂装前去除锈蚀。磷酸浸蚀溶液一般都需要加热,在80℃时用于钢铁件除锈。磷酸与硝酸、硫酸、醋酸或铬酸混合,可用于钢铁、铝、铜等金属的光泽浸蚀。磷酸浸蚀溶液浸蚀后残留在工件表面的少量溶液,能转变为不溶性磷酸盐保护膜。

(5)氢氟酸 氢氟酸可用于铸件和不锈钢等特殊材料的浸蚀。质量分数为10%左右的氢氟酸对镁及镁合金腐蚀的比较缓慢,所以也可以用作镁合金的浸蚀。但氢氟酸有剧毒,且挥发性很强,使用时要严防氢氟酸和氟化氢气体与人体皮肤接触,通风要良好。

(6)铬酐 铬酐溶液具有很强的氧化能力和钝化能力,但对金属氧化物的溶解能力比较低。多用于消除浸蚀残渣和浸蚀后的钝化处理。铬酐有较大的毒性,能灼伤皮肤。

(7)抑雾剂 在酸洗时,盐酸容易挥发,采用抑雾剂可以有效地抑制酸雾的挥发,一些抑雾剂对盐酸还有缓蚀的作用。

(8)混合物 硝酸和氢氟酸的混合液被用来去除不锈钢、铅、铁基和镍基及钛、锆以及某些钴基合金上的热处理氧化皮。

3.常用缓蚀剂

在浸蚀溶液中加入缓蚀剂,可以防止基体金属过腐蚀,并可减少氢脆。由于缓蚀剂能吸附在暴露的金属活性表面上,提高了析氢的过电位,从而减缓了金属的腐蚀。但缓蚀剂一般不能被金属的氧化物吸附,不影响氧化物的溶解。有些缓蚀剂在金属表面上吸附得比较牢固,清洗时不易洗净,则会影响镀层的结合力或抑制氧化和磷化等反应的进行,因此浸蚀后的金属工件应认真清洗。

缓蚀剂的种类很多,一般都是具有不同结构的有机化合物。常用的缓蚀剂有磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁、硫脲、硫胺、六次甲基四胺(常用于盐酸浸蚀溶液)及氯化亚锡等。从天然蛋白质、明胶、鱼粉、棉饼水解物制成的缓蚀剂,对碳钢在硫酸中的浸蚀具有良好的缓蚀作用。

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