一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法.pdf

本发明提供了一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法，首先除去铁素体不锈钢构件表面的附着物和油污，水洗至表面呈中性；然后向所述铁素体不锈钢构件表面涂布酸洗钝化膏进行酸洗钝化处理，处理完毕后水洗至其表面呈中性。本发明的酸洗钝化方法可有效针对铁素体不锈钢构件、尤其是大型铁素体不锈钢构件的酸洗钝化，经过本发明所述酸洗钝化方法处理后的铁素体不锈钢构件能明显提高抗腐蚀能力，外观质量也可得到显著改善，使用寿命大幅延长。

1.  一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法，包括以下步骤：
S1：除去所述铁素体不锈钢构件表面的附着物和油污，水洗至所述表面呈中性；
S2：向经步骤S1处理后的所述表面涂布酸洗钝化膏进行酸洗钝化处理，处理完毕后水洗至所述表面呈中性。

2.  根据权利要求1的酸洗钝化方法，其中，所述铁素体不锈钢构件整体进行所述步骤S2，或分部分进行所述步骤S2直至所述铁素体不锈钢构件整体完成所述步骤S2。

3.  根据权利要求1的酸洗钝化方法，其中，所述S2步骤中所述的酸洗钝化膏涂布的厚度为1～3mm，所述酸洗钝化处理的处理时间为5～15分钟。

4.  根据权利要求3的酸洗钝化方法，其中，所述S2步骤中，所述酸洗钝化膏的涂布方式为滚筒涂布。

5.  根据权利要求1-4任一项的酸洗钝化方法，其中，所述S1步骤包括：
S11：采用物理打磨方式除去所述铁素体不锈钢构件表面的附着物；
S12：采用碱性溶液除去所述铁素体不锈钢构件表面的油污；
S13：将经S12步骤处理后的铁素体不锈钢构件表面进行水洗直至呈中性。

6.  根据权利要求5的酸洗钝化方法，其中，所述S11步骤中，使用石英砂作为打磨磨料进行打磨。

7.  根据权利要求5的酸洗钝化方法，其中，所述S12步骤中的碱性溶液pH值为8.5～9.5。

8.  根据权利要求7的酸洗钝化方法，其中，所述S12步骤中的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或硅酸钠的溶液。

9.  根据权利要求1-8任一项的酸洗钝化方法，其中，所述铁素体不锈钢构件为铁素体不锈钢敞车或漏斗车。

一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法
技术领域
本发明涉及不锈钢表面处理领域，具体涉及一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法。
背景技术
不锈钢，特别是铁素体不锈钢，其表面粗糙，而且在运输及加工过程中还会带来表面污染、划伤、焊渣、飞溅物等，若不经处理直接使用，则不锈钢表面很容易锈蚀。
不锈钢构件放置于空气中会形成氧化膜，但这种膜的保护性不够完善。为提高不锈钢的抗腐蚀性能，通常对其表面进行酸洗钝化处理形成钝化膜，使不锈钢能发挥最大的耐蚀性。同时，不锈钢表面酸洗钝化，还有防止产品污染与获得美观的作用。
现有技术中，大型铁素体不锈钢焊接件很少采用酸洗钝化工艺进行处理，由于其体积庞大、结构复杂，按照常规的酸洗钝化方法，必须使用大容积的辅助设备进行处理，成本高昂，而且也难以得到均匀的酸洗钝化效果。以国内生产的C80B型不锈钢运煤敞车车体（材质为TCS345铁素体不锈钢）以及出口澳大利亚的不锈钢矿石敞车车体（材质为TCS345铁素体不锈钢）为例，因结构件体积较大，不锈钢表面未做任何防腐处理，广泛存在着不锈钢表面很容易锈蚀、影响外观质量的现象。
对于体积庞大的铁素体不锈钢构件如何进行酸洗钝化处理，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为改善大型铁素体不锈钢构件的防腐蚀性能，本发明的目的是提供一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法。
本发明提供的铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法包括以下步骤：
S1：除去所述铁素体不锈钢构件表面的附着物和油污，水洗至所述 表面呈中性；
S2：向经步骤S1处理后的所述表面涂布酸洗钝化膏进行酸洗钝化处理，处理完毕后水洗至所述表面呈中性。
其中，所述铁素体不锈钢构件整体进行所述步骤S2，或分部分进行所述步骤S2直至所述铁素体不锈钢构件整体完成所述步骤S2。
其中，所述S2步骤中所述的酸洗钝化膏涂布的厚度为1～3mm，所述酸洗钝化处理的处理时间为5～15min。
其中，所述S2步骤中，所述酸洗钝化膏的涂布方式为滚筒涂布。
优选地，所述S1步骤包括：
S11：采用物理打磨方式除去所述铁素体不锈钢构件表面的附着物；
S12：采用碱性溶液除去所述铁素体不锈钢构件表面的油污；
S13：将经S12步骤处理后的铁素体不锈钢构件表面进行水洗直至呈中性。
其中，所述S11步骤中，使用石英砂作为打磨磨料进行打磨。
其中，所述S12步骤中的碱性溶液pH值为8.5～9.5。
其中，所述S12步骤中的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或硅酸钠的溶液。
上述酸洗钝化方法中，所述铁素体不锈钢构件为铁素体不锈钢敞车或漏斗车。
本发明的酸洗钝化方法使用酸洗钝化膏，可采用滚涂等涂布方式进行处理，克服了酸洗钝化液必须使用大体积盛装装置进行酸洗钝化处理的技术缺陷，无需复杂的辅助设备，操作方法简便，处理成本低廉，因此使大型铁素体不锈钢构件的酸洗钝化成为了可能。
本发明的酸洗钝化方法包括去污、碱洗、一次水洗、酸洗钝化、二次水洗等主要处理步骤，整个处理方法可有效针对铁素体不锈钢构件、尤其是大型铁素体不锈钢构件的酸洗钝化，经过本发明所述酸洗钝化方法处理后的铁素体不锈钢构件能明显提高抗腐蚀能力，外观质量也可得到显著改善，使用寿命大幅延长。
附图说明
图1为本发明实施例所述车体的结构示意图；
其中，1、前漏斗壁；2、右前半侧壁；3、右后半侧壁；4、隔板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将进一步描述本发明的示例性实施例的技术方案。
本发明提供了一种铁素体不锈钢构件的酸洗钝化方法，其包括以下步骤：
S1：除去所述铁素体不锈钢构件表面的附着物和油污，水洗至该表面呈中性；
S2：向经步骤S1处理后的铁素体不锈钢构件的表面涂布酸洗钝化膏进行酸洗钝化处理，处理完毕后水洗至该表面呈中性。
在根据本发明的酸洗钝化方法的一个实施方式中，该酸洗钝化方法可适用于现有任何含有铁素体不锈钢的构件、尤其是大型构件，可以包括完全由铁素体不锈钢组成的构件，也可以包括由铁素体不锈钢和其它材质共同组成的构件。
在根据本发明的酸洗钝化方法的一个实施方式中，该酸洗钝化方法可适用于现有的任何体积、任何形状的铁素体不锈钢构件。根据铁素体不锈钢构件形状、尺寸等差异，可以将其整体进行步骤S2的处理，也可以分部分进行步骤S2直至铁素体不锈钢构件整体完成步骤S2的处理。
在根据本发明的酸洗钝化方法的一个实施方式中，S2步骤中的酸洗钝化膏涂布的厚度可以为1～3mm。为使表面钝化效果更加均匀，酸洗钝化膏涂布的时间不宜过久，避免造成钝化效果的差异，涂布时间控制在2分钟以内为宜。
在根据本发明的酸洗钝化方法的一个实施方式中，用于S2步骤的酸洗钝化膏可以为常见的用于不锈钢酸洗钝化处理的任意种酸洗钝化膏，例如大连科琳清洗化学有限公司生产的科琳-309等型号酸洗钝化膏。根据酸洗钝化膏的不同，酸洗钝化处理的处理时间可以为5～15分钟，钝化过程中须确保酸洗钝化膏未出现干燥固化。
在根据本发明的酸洗钝化方法的一个实施方式中，可采用滚筒涂布 的方式涂布酸洗钝化膏，此涂布方式简便易操作，无需复杂的辅助设备。
在根据本发明的酸洗钝化方法的一个实施方式中，其中的S1步骤可包括以下步骤：
S11：采用物理打磨方式除去铁素体不锈钢构件表面的附着物；
S12：采用碱性溶液除去铁素体不锈钢构件表面的油污；
S13：将经S12步骤处理后的铁素体不锈钢构件表面进行水洗直至呈中性。
其中，S11步骤中，铁素体不锈钢构件的表面附着物包括焊渣、飞溅物及其它表面附着物等，可采用物理方式打磨除去，例如，可以加入打磨磨料进行机械打磨，还可以采用不锈钢丝刷、不锈钢铲或砂轮等通过物理方式除去表面附着物。当采用打磨磨料进行机械打磨时，可选用石英砂作为磨料。
其中，S12步骤中，碱性溶液可以为常见的用于除去不锈钢表面油污的碱溶液，其pH值为8.5～9.5，可以为多种无机碱溶液，包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠溶液等等。
根据本发明的酸洗钝化方法中，使用液体试剂（如碱性溶液、清水等）处理铁素体不锈钢构件表面时，可采用高压水枪将液体喷洒至构件表面，在喷洒过程中，为确保钝化效果的一致性，须对铁素体不锈钢构件表面各个地方进行均匀喷洒，喷洒过程中，还可以采用滚筒等对构件表面进行擦洗。
根据本发明的酸洗钝化方法中，“水洗直至呈中性”是指使用清水喷洒构件表面，使其表面均匀形成一层水膜，水膜的pH值在7左右（可以为6-8），呈中性即可。
根据本发明的酸洗钝化处理包括酸洗和氧化剂钝化两个过程，经酸洗钝化处理后能够保证不锈钢表面钝化膜的完整性与稳定性。具体来说，酸洗的目的是为钝化处理创造有利条件，保证形成优质的钝化膜，通过酸洗首先使不锈钢表面约为10μm厚的表面层被腐蚀掉，酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗还可使整个表面趋于均匀平衡，容易造成腐蚀的隐患可以被有效清除。更重要的是，通过酸洗钝化处理，可以使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解， 去掉了贫铬层，造成铬在不锈钢表面的富集，这种富铬钝化膜的电位可达+1.0V(SCE)，接近贵金属的电位，明显提高了铁素体不锈钢抗腐蚀的稳定性。
实施例力拓盐漏斗车酸洗钝化过程
车体为漏斗结构，具体分为前、后、左、右四块漏斗壁及中间隔板共8个独立面，前后斗高约2600mm，上半截为40度倾斜面宽约3500mm，高约1400mm；侧壁漏斗长约7000mm，高约2600mm，上部为垂直面，高度约为1400mm，下部为倾斜面，倾斜角度约为40度，被中间隔板均分成前后两半。结构示意图如附图1所示（仅显示部分面）。
采用分部分方式对车体内部进行酸洗钝化处理，按照车体结构，酸洗钝化处理顺序为：前漏斗壁→左前半侧壁→右前半侧壁→隔板朝前面→后漏斗壁→左后半侧壁→右后半侧壁→隔板朝后面。具体实施步骤如下：
（1）将车体焊缝打砂，去除焊缝药皮。
（2）使用不锈钢丝刷、不锈钢铲或砂轮等清除焊渣、飞溅物及钢结构表面其它附着物，并用高压空气吹净表面。
（3）防护，使用塑料薄膜和胶带纸将不需要酸洗钝化的部分和需要酸洗钝化的部分进行隔离，并盖住不需要酸洗钝化的部分，保证酸洗钝化过程中使用的酸洗钝化膏等物质不会与不需要酸洗钝化的部分接触。
（4）将pH值约为9的氢氧化钠溶液使用高压水枪喷射到需要酸洗钝化的表面，逐块喷洒，为加强去油污效果，同时使用滚筒对油污的位置进行滚拖，保证将车体表面所有油污溶解去除。
（5）将高压水枪进水管转换到清水池，使用清水对车体表面进行冲洗，逐块进行冲洗，同时使用滚筒滚拖，以保证碱性溶液及碱洗残留液全部冲净，冲洗过程中，水飞溅到的部位必须马上冲水，保证有水之处不能挥发到留下水痕。冲洗过程直至所有被冲洗表面都呈湿润状态，检测残留液酸碱度，直到残液呈中性（pH值为7左右），清水冲洗结束。
（6）清水冲洗完毕5分钟后，开始使用滚筒滚涂科琳-309酸洗钝化膏（大连科琳清洗化学有限公司），用滚筒沾上酸洗钝化膏，由上往下滚涂，从最上端开始，一直滚涂到最下端，宽度为滚筒宽度，厚度控制为1～3mm， 滚完一个滚筒宽度之后，依次滚涂另外宽度，保证2分钟之内滚完一个酸洗钝化部分的表面，如果面积过大，须要增加人手，酸洗钝化膏涂完之后，钝化10分钟左右。
（7）钝化反应完毕后，开始用清水进行冲洗，使用高压水枪将清水喷射到酸洗钝化膏表面，自上而下喷水，喷水同时，使用滚筒滚拖，以保证钝化膏全部被冲洗滚刷掉，在冲水过程中，会有水飞溅到其他表面，飞溅到其他表面的水滴未干之前，使用水枪将被溅水表面全部冲洗一遍，在酸洗钝化面清洗结束时，须使车体所有表面都被冲洗，而且都保持着湿润状态。
（8）第一个表面钝化完成之后，进行蓝点检验，检验合格，第一个表面钝化完成，不合格，按六、七步骤重新操作，直到蓝点检验符合GB/T25150-2010即视为酸洗钝化合格。
（9）重复（6）、（7）、（8）步骤，按顺序进行其他表面的酸洗钝化操作，直到车体所有需要钝化的表面全部完成酸洗钝化处理。
（10）所有表面酸洗钝化完成之后，去除防护。
虽然为了说明本发明，已经公开了本发明的优选实施方案，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离权利要求书所限定的本发明构思和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改、添加和替换。