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    不銹鋼管化學拋光流程及拋光液于工藝條件對拋光質量的影響

    2019-02-19   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中華不銹鋼網數據獲悉:大多數有機緩蝕劑的阻滯效應只有在酸性介質中才相當大,并且是由于特性吸附或絡合效應的作用,改變了固液相界面的性質,即雙電層結構,增大了電極反應的壁壘,從而在較大程度上提高了金屬離子化的活化能和氫的超電壓,對電極反應產生,一定的抑制作用。有些有機緩蝕劑大都是具有電化學惰性及分子中含有極性基的胺類、醛類、雜環化合物等有機表面活性劑,它的分子都具有兩部分,一是非極基團即憎水基,一般為碳氫鏈部分;二是極性基團即親水基,如羥基、羰基、磺酸基、氨基、醚鍵等。緩蝕劑的分子如果極性較弱,則主要產生物理吸附,吸附力小。如果分子極性較強,或含有多個極性基團的,則主要產生化學吸附,吸附力大,如羧酸、磺酸鹽,含氮化物、雜環化合物等。在較高酸度(pH<1)的浸蝕液中,緩蝕劑在金屬氧化物上的吸附力比它在金屬潔凈基體上的吸附力要小得多,同時還由于在氧化物(微觀陰極)上拌有不析出氫的氧化去極化作用,緩蝕劑對不銹鋼管表面的氧化膜層的溶解速度無不利影響。緩蝕劑的作用效率取決于其化學性質、濃度和浸蝕液的組成、酸度、溫度以及浸蝕金屬的成分和電極電位。
     
      緩蝕劑是主要用于鎳鉻不銹鋼管的浸蝕溶液,在其工作條件下,除具有浸蝕活性外,還必須對合金具有一定的鈍化性,一是保證合金基體不受過腐蝕和大量滲氫;二是為了提供光亮浸蝕所必需的條件,使合金微凸表面呈活化狀態而優先溶解,微凹表面呈鈍態被保護,在生產中是向溶液內添加緩蝕劑。水溶性緩蝕劑的作用機理,一般認為在不銹鋼管基體上生成了:致密的氧化膜或吸附膜;難溶的金屬鹽類保護膜;難溶的絡合物覆蓋膜;其他的阻滯電極反應的物質。
     
      中華不銹鋼網數據獲悉:緩蝕劑的濃度增加,其緩蝕效率也有所增大,但過高濃度時緩蝕率會降低生產效率,對有機緩蝕劑來講,其含量在0.1%~2%之間。緩蝕劑濃度與緩蝕率的關系在圖中形象地表示,當緩蝕劑濃度達到0.05%時,緩蝕率將不再有所升高。溫度升高,使緩蝕劑的吸附力降低,并使形成的阻化膜的穩定性降低,因此,對鎳鉻鋼的浸蝕處理,工作溫度不宜太高。緩蝕劑分子中含親核性很強的氨氮、羧氧、羥氧等配體的多元陽離子、非離子、兩性表面活性劑能發揮很好的緩蝕和增光作用。由于不銹鋼管在浸蝕電解質溶液中去除表酣氧化層后帶的是負電荷,易吸附陽離子表面活性劑和在酸中呈陽離子特性的其他表面活性劑。其中如煙酸、喹啉、安替比林,苯井咪唑、烏洛托品和甘油、三乙醇胺、聚乙二醇、聚乙烯亞胺、檸檬酸、磺基水楊酸、環氧-醇胺系縮聚物,如DE、DPE以及HEDP等應用較多。
     
      不銹鋼管化學拋光是通過添加劑控制化學反應,使不銹鋼管表面微觀突起部分的溶解速度大于微觀凹洼處的溶解速度,從而便表而拋光。因此,拋光液的組成對拋光質量起著決定的作用。
     
      不銹鋼管化學拋光的優點:適應性強。可以處理形狀復雜的零件,能使不銹鋼內外表面都可獲得均勻的光潔度。操作簡單,生產效率高。所用設備簡單,價格便宜。化學拋光的缺點是:化學拋光表面質量略益于電化學拋光。
     
      以奧氏體不銹鋼管為樣品,以下配方為典型配方進行拋光試驗,磷酸在不銹鋼管拋光過程中,配方中固定硝酸50g/L,鹽酸8Og/L,溫度65℃,時間不同的磷酸含童對拋光質量的影響示于表中。從試驗中可以看出,當磷酸含量150~200g/L,拋光質量最好,又可除去黑色氧化皮。當磷酸含量低于100g/L時,磷酸鹽轉化膜形不成連續膜,抑制不了鹽酸和硝酸對不銹鋼表面的過溶解,因而光潔度差甚至無光潔度,并產生粗糙、發灰。當磷酸含量超過200g/L時,磷酸鹽轉化膜太厚,抑制了溶解反應進行,原有的黑皮難以除去,新的光潔表面難以形成。由此可見在不銹鋼管拋光過程中,磷酸既起溶解作用,又可在不銹鋼管表面上形成不溶性的磷酸鹽轉化膜,從而能有效地抑制金屬的過溶解。
     
      硝酸硝酸是強氧化性酸,起到溶解金屬產生拋光作用。當固定磷酸180g/L,鹽酸80g/L,溫度65℃,和時間3分鐘時,不同的硝酸含量對拋光質量的影響見表。從表中可見,硝酸含量在50~80g/L都可得到鏡面的拋光面。與硝酸不加入時,表面氧化皮難以除去,還有蝕坑和麻點產生。逐步升髙硝酸至50g/L才可得到鏡面拋光面。硝酸最佳用量可選定在50~70g/L。
     
      中華不銹鋼網數據獲悉:鹽酸是強還原性酸,起溶解怍用。當固定磷酸180g/L、硝酸50g/L,溫度65℃、時間3分鐘時,不同鹽酸含量對拋光質量的影響見表。從表可見,當拋光液中鹽酸含量低于60g/L時,拋光液化學溶解作用較低,得不到滿意效果。在80~120g/L范圍內,得到了滿意的效果。當鹽酸含量高于140g/L時,拋光性能降低,拋光時間依賴于溫度高低,并與拋光液組成有關。對于連續的大批量工業化生產,拋光時間應控制在3~5分鐘。
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