電鍍產(chǎn)業(yè)鏈上,多道工序需要酸洗,酸洗在不同階段其目的是不一樣的,有的是為了去除氧化皮,有的是為了提高工件表面活性,有的是為了縮小尺寸等。
傳統(tǒng)的酸洗工藝繁瑣、流程長、成本高、能耗大、污染嚴(yán)重、勞動條件差等,更為可怕的是對鋼材內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生很大的危害——氫脆。為此,改進酸洗工藝,采取防滲氫措施,已成為人們關(guān)注的問題。
一、酸洗工藝的改進
鋼鐵表面的銹蝕主要是鐵的氧化物和氫氧化物等,清除這些銹蝕主要是酸類組分借助表面活性劑等的協(xié)同作用來完成的,其作用過程大致是溶解和剝落。為克服酸洗帶來的缺點,作如下改進:
(1)首先降低酸濃度。一般鋼鐵件采用30%~35%HC1(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),除去氧化皮的速度快,但耗量大,酸霧重,對基體的過腐蝕也強,難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。如用低濃度酸洗工藝對降低酸液消耗,改善環(huán)境,提高工件表面質(zhì)量有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。該工藝?yán)醚趸さ亩嗫仔?,在潤濕劑的作用下使酸液迅速滲透到基體與氧化皮的界面上發(fā)生Fe+2HCl=2FeCl2+H2↑化學(xué)反應(yīng),利用氫氣的機械剝落作用,達(dá)到除去氧化皮清潔表面的作用。由于氧化物在稀酸中的反應(yīng)緩慢,DS857酸性除垢劑對裸露基體的吸附力強,防止了過腐蝕,降低了酸的無用消耗,同時亦減輕了工件滲氫數(shù)量。
(2)其次,利用混合酸液的綜合特性。生產(chǎn)上常用鹽酸或硫酸液除銹,但兩者的性能各異,若將鹽酸與硫酸按適當(dāng)比例配制成混合液,能兼有兩者的功能,既能提高除銹速度,又降低了操作溫度。
(3)再次,采用多功能的高效除油除銹劑。如多功能酸洗除油粉及活化鹽等,這是鋼鐵酸洗工藝的進步。
(4)最后,采用特殊的酸洗工藝。針對不同工件的形狀、用途、采取不同的酸洗工藝,就是說酸洗工藝也應(yīng)該個性化。
二、防止氫脆的措施
酸洗過程的滲氫是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程,即涉及腐蝕的共軛步驟,又涉及氫在金屬表吸附和析出的以及浸入金屬內(nèi)部的并、串聯(lián)步驟,還涉及到應(yīng)力腐蝕的深層次問題。
研究表明,在酸洗條件下,直接進行滲氫的電化學(xué)測量是研究酸洗過程滲氫行為的可行方法。
為減輕鋼鐵件滲氫程度,可采取如下一些防滲氫措施:
第一,引入多功能的緩抑制劑。該產(chǎn)品多功能性具有緩蝕與抑霧功能,不僅酸洗速度快,而且阻抑滲氫的功能較強,緩蝕率高。
第二,控制酸洗條件。鋼鐵在酸洗液中的滲氫量與酸度關(guān)系不太大,但與酸洗溫度成正比,與酸洗時間的平方根成正比,建議采用酸液濃度較高、酸洗時間很短的酸洗方法。高速鋼淬火件等高強度鋼酸洗更要注意這個問題。控制好酸的濃度、酸液溫洗時間三要素。
第三,防止金屬雜質(zhì)污染酸洗液。業(yè)已查明,當(dāng)酸洗液中含有P、As、Sn、Hg、Pb、Zn、Cd等金屬雜質(zhì)時,會促進滲氫量增加,加劇氫脆斷裂傾向。第四,驅(qū)氫處理。是凡經(jīng)過酸洗工件,最好進行180~200℃×3~4h驅(qū)氫處理。如果表面處理產(chǎn)生了滲氫,應(yīng)在盡可能短的時間內(nèi)驅(qū)趕,使構(gòu)件不至于因氫脆破壞失效。前航空部為測氫脆曾制訂過標(biāo)(HB5067)可供參考。
來源:中國電鍍網(wǎng)
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