[发明专利]不锈钢氧化皮的化学去除法

说明书

本发明涉及一种无氢氟酸（HF）成份，去除不锈钢热加工过程中产生的氧化皮的方法。

目前不锈钢厚板、薄板、线材及管材等在国民经济中的各个领域广泛应用。不锈钢材料在加工中要进行反复热处理，由于高温氧化作用，其表面产生一层结构致密的尖晶石类氧化皮（其组成为NiFe₂O₄和NiCr₂O₄等）。不锈钢氧化皮妨碍加工，因此，必须有效地将其去除。

已有的国内外不锈钢去除氧化皮方法，主要是采用化学法、机械磨削法和电化学法。其中化学法又多采用氢氟酸和硝酸混合液或硫酸、硝酸和盐酸的混合液。这类方法存在着使用过程中排出大量有害气体，污染环境，腐蚀厂房及周围设备，危害人身健康、废水含酸量高、处理困难，造成严重社会公害。另外化学去除氧化皮速度慢、效率低、易产生过腐蚀。机械磨削法劳动强度大、工作条件恶劣、工效低、成本高、金属磨损量大等。电化学法消耗电能大、设备投资大。

本发明的目的在于提供一种，少污染、不腐蚀基体、高速均匀去除不锈钢表面氧化皮的方法。

本发明的主要内容是把带有氧化皮的不锈钢放入含有硫酸、硝酸钠、氯化钠、三氯化铁或硫酸铁（或高价铁盐）、以及水配制的清洗剂的槽中，清洗剂温度为40～80℃，待3～40分钟化学反应完毕后，取出用清水冲洗和热水浸洗，然后在空气中自然风干。

清洗剂各成份优先选用如下任一配比方案：

方案一

清洗剂中各种成份的单位体积重量比是：硫酸40～350克/升、硝酸钠30～500克/升、氯化钠2～24克/升、氯化铁或硫酸铁1～40克/升、水余量。

方案二

清洗剂中各种成份的单位体积重量比是：硫酸50～350克/升、硝酸钠30～500克/升、氯化钠2～22克/升、氯化铁或硫酸铁1～40克/升、水余量，在以上范围内硝酸钠与硫酸的单位体积重量比优先选用1∶0.5～3。

方案三

清洗剂中各种成份的单位体积重量比是：硫酸60～300克/升、硝酸钠50～400克/升、氯化钠2～20克/升、氯化铁或硫酸铁5～20克/升、水余量，在以上范围内硝酸钠与硫酸的单位体积重量比优先选用1∶0.8～2.5。

上述三种方案清洗剂各种成份能形成最佳协同效应，对不锈钢氧化皮有渗透、剥离和溶解作用，对不锈钢表面有钝化作用，且速度快、均匀、不腐蚀基体，在40～80℃条件下均可使用。

本发明的优点是，去除氧化皮速度快、表面呈钝化色;不锈钢在槽内长期放置基本不会产生过腐蚀，无大量基体金属损耗;浸渍去氧化皮以前，不需要用熔融碱液松散氧化皮;清洗过程中不会产生大量氮氧化物气体放出，废水处理方便，不会造成公害;成本低、使用方便。

以下将对该发明作进一步的详细描述：

实例一

将直径为50毫米，壁厚为3.5毫米，长为1.2米，24根18-8型不锈钢管，经电接触加热至1100℃焠火处理，产生表面状态为致密的氧化皮。将其放入配制每升分别含有硫酸180克、硝酸钠100克，氯化钠为18克、三氯化铁为5克、共400升，温度为68～70℃的清洗剂槽中，待20分钟化学反应完毕，钢管内外壁氧化皮完全去除，表面呈钝化色。取出后用清水将余残渣冲洗干净，再放入70～80℃热水中2分钟，取出后自然风干。不锈钢基体无过腐蚀现象，清洗过程中无大量氮氧化物气体放出。

实例二

将规格为18.5×250×1020毫米的18-8型不锈钢，经1180℃炉温热处理后，表面带有呈青黑色氧化皮的不锈钢坯24块，放入配制每升含有硫酸200克、硝酸钠100克、氯化钠15克、三氯化铁10克，体积为1660升的清洗剂中，温度控制在60～70℃，待化学反应完毕，取出用清水将残渣冲洗干净，再用70～80℃热水浸2分钟后自然风干。

除上述清洗工艺外，还可采用浸渍硫酸与清洗工艺综合洗，能进一步提高清洗速度。