本发明系一种新颖的不锈钢表面处理用的酸洗-钝化膏。不仅适用于清洗不锈钢焊缝及附近的氧化物,更适用于清除经红炉等高温加工后留在不锈钢容器封头等部件上的厚氧化皮。 不锈钢钢板经焊接或用红炉等高温加工成容器封头等部件后,焊缝和附近以及加工的表面会产生一层氧化物,特别是后者的厚度可达2~3mm。过去,通常采用机械打磨或用硝酸等溶液进行酸洗的办法来清除这些氧化物。机械打磨费力大且损害不锈钢本身的抗腐蚀能力。而采用酸洗的办法,往往得将不锈钢部件置于配有硝酸等溶液的酸洗槽内进行酸洗,然后再进行钝化处理。这种方法不仅占地面积大,操作复杂且不安全,成本高,而且对环境污染严重。遇有大型的不锈钢设备进行现场制造和安装以及许多不锈钢与碳钢联体的设备等,上述方法就无能为力了。
近年来,国际上渐趋于采用一种糊状的不锈钢腐蚀膏,将其粘附在待处理面上,来除去氧化物。这种方法由于有不受空间条件限制,操作简化,成本降低,效果好和对环境污染减轻等明显的优点,而逐步取代了上述传统的处理方法。
已知的不锈钢腐蚀膏均含有一定量的硝酸和氢氟酸,所不同的是配制地各种载体。由于后者的不同,会使腐蚀膏的效果有很大的区别。人们曾采用过硫酸钡、硫酸钙、高岭土、皂土、硅酸或硅藻土,也采用过氧化铝、氧化镁或硅酸铝作为载体。然而上述试剂由于下述种种缺陷而被更新:或者是因为它和氢氟酸会起反应而中和了腐蚀膏的腐蚀作用;或者是因为它的密度和其它组分的密度差异太大而使腐蚀膏产生沉降;或者是因为它和被处理的不锈钢表面产生过腐蚀而损坏不锈钢的金属性质;或者是由于粘度不够而使腐蚀膏在处理不锈钢设备的斜面或垂直面时发生下滑而清洗不均匀;或者因容易发生干裂而在处理面上出现裂纹。此后,人们又采用过热塑塑料或硬塑料球的形式,如聚烯烃作为载体。用这类载体所配制的腐蚀膏,优点是避免了沉降现象,但仍有如下缺点无法克服:含氯的塑料中的氯离子会对不锈钢产生过腐蚀作用;常需要使用特殊的润湿剂而使成本昂贵;涂刷时仍会产生不均匀性,更坏的是对环境染污加重。也有人采用过有机增稠剂如羧甲基纤维素和羟甲基纤维素作为载体,但也因它会使腐蚀膏缺乏长期储存能力或干燥后难以处理并危及操作者的安全而被抛弃。
国内也曾有很多单位对不锈钢腐蚀膏进行过探索。如《安装技术通讯》1978年第一期刊登的“工业用水水质及焊接工艺对不锈钢腐蚀影响的试验总结”中报道了一种自制的酸洗膏,它是由3份盐酸、1份硝酸和0.5份硫酸的混合液同一定量的酸性白土调制而成。由于这种酸洗膏中含有大量的氯化物和硫化物,使用时会严重污染环境和对不锈钢产生局部腐蚀。
1981年8月公布的DE3006007A1德国专利申请,提出了用碱金属六氟铝酸盐作为载体来配制含有硝酸和氟化氢溶液的腐蚀膏的方案。据称,该发明以“警人的简单和经济的方法”解决了以往所有已知腐蚀膏的种种不足。但是,这仅仅是发明人的愿望而已,该配方远不是最佳的,用该配方配制的腐蚀膏至少有如下缺陷:第一,由于碱金属六氟铝酸盐具有吸潮和易干燥的性能,因此它在腐蚀膏中可作为增稠剂使用,但同时由于它的这种性能又会带来两个不良后果,一是用它配制的腐蚀膏易干燥,甚至结块,须不断加水甚至敲裂后加水才能使用;二是使用时涂刷在不锈钢处理面上后易干燥,甚至结块,后处理非常麻烦,须刮铲才能除去残渣。若用水冲,则必须在尚未结块时进行,水还要施加一定的压力,造成残渣飞溅到四周。第二,碱金属六氟铝酸钾或钠,是一种价格较高的试剂,而其用量却要占腐蚀膏的35~65%,从而使这种腐蚀膏成本较高,难以在工业上,特别是在中国这样一个发展中国家的工业中大量使用。第三,也是最重要的,这种腐蚀膏仅能处理如焊缝及附近那样的氧化物,而对于用红炉等高温加工的不锈钢容器封头等部件上厚度达2~3mm一类的氧化皮的清除,就无能为力了。这也是迄今为止所有已知腐蚀膏的致命弱点。
本发明的目的,在于提出一种功效高、实用性强的新颖的不锈钢酸洗-钝化膏,以克服现有腐蚀膏的不足。所谓功效高,就是要使这种酸洗膏不仅能清洗不锈钢设备焊接后产生的黑色或棕黑色的氧化物,而且能彻底清除经红炉等高温加工后留在不锈钢容器封头等部件上的厚氧化皮。还能充分发挥酸洗-钝化“一步清”的特殊功效,即在酸洗之后还能对不锈钢表面进行有效的钝化处理,回复不锈钢银白色的本貌。所谓实用性强,就是要使这种酸洗-钝化膏具有成本低廉,调制方便,操作容易,后处理简单,储存时间长,对环境污染小等这些现有腐蚀膏所达不到的种种优点。
本发明是以如下要点来达到上述目的的。用本发明配制的含有硝酸和氢氟酸的不锈钢酸洗-钝化膏,是以硬脂酸镁、硝酸镁和多聚磷酸钠作为载体的,其具体成份范围如下:2.2~2.7%硬脂酸镁、60~70%硝酸镁、2.3~2.8%多聚磷酸钠、8~14%硝酸、10~15%氢氟酸、余数为水。上述各试剂的主要作用如下:硬脂酸镁是作为一种增稠剂而加入的;硝酸镁是作为无机填料而加入的,是为了增强粘附力和渗透性;多聚磷酸钠是一种缓蚀剂,能缓和腐蚀的速度,使腐蚀均匀地向四周分布;硝酸和氢氟酸是作为腐蚀剂而存在的;水的一定含量是调节适当的粘度所必须的。上述组分调制在一起,其相互结合的综合作用,使不锈钢酸洗-钝化物获得了如下所述的各种优异特点。
用本发明配制的不锈钢酸洗-钝化膏,其主要特点是:一、功效高。本膏不仅能广泛用于不锈钢设备焊缝和近缝区氧化物的清洗,而且对经红炉等高温加工后留在不锈钢容器封头等部件上的2~3mm厚的氧化皮的清除,具有独到的功效。由于本发明不含有硫化物和氯化物,经一系列理化检验和测试评定表明,使用本膏不会对不锈钢产生腐蚀作用或损伤其强度和抗腐蚀能力,相反,在清洗之后,能生成氧化膜保护层对不锈钢起到有效的钝化作用,从而增强其抗腐蚀能力。经本发明处理的不锈钢表面能恢复其银白色的本貌。二、成本低。本发明采用的试剂,其成本低于现有的腐蚀膏,比DE3006007A1的配方便宜三分之二。这就为本膏在工业上的大量使用创造了有效的条件。三、使用方便。本发明呈乳白色糊状,其粘度适当,使用时不需要重新调配,也不需要任何特殊器具,仅用一般毛刷在不锈钢设备或部件的待处理面上轻轻涂至1~2mm厚度即可。涂刷时既不会因粘度太高而感觉费力,又不至于在斜面和垂直面上发生下滑,更不会发生干裂。四、后处理简单。在涂上本膏超过五十分钟后,即可用回丝或废布将停留在清洁面上的残留物擦去,再用湿布擦净,即光洁如新,无须进行刮铲;利用自来水冲洗擦净更佳,冲洗时使用常压即可,无须给水施加一定压力。五、对环境污染轻微。清洁下来的残留物可用石灰石中和,在多数用户那儿,还可用现成的电石糊进行中和,不会产生难以处理的对环境有害的物质。六、储存时间长。用本发明配制的不锈钢酸洗-钝化膏已储存一年以上,未见有离解和沉淀现象,无任何质量改变。
为了取得最佳效果,提供下述两个实施例。
实施例一:兼有清洗氧化物和清除厚氧化皮用途的不锈钢酸洗-钝化膏。其具体成份是:
硬脂酸镁 2.4%
硝酸镁 62%
多聚磷酸钠 2.4%
硝酸 14%
氢氟酸 14%
余数是水。
实施例二:可广泛用于清洗氧化物的不锈钢酸洗-钝化膏。
硬脂酸镁 1.4%
硝酸镁 62%
多聚磷酸钠 0.9%
硝酸 8%
氢氟酸 10%
余数为水。
上列组分均以百分之百的浓度计算,配制时试剂可用化学分析级试剂,也可用工业级化工试剂。