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    不锈钢管化学抛光流程及抛光液于工艺条件对抛光质量的影响

    2019-02-19   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中华不锈钢网数据获悉:大多数有机缓蚀剂的阻滞效应只有在酸性介质中才相当大,并且是由于特性吸附或络合效应的作用,改变了固液相界面的性质,即双电层结构,增大了电极反应的壁垒,从而在较大程度上提高了金属离子化的活化能和氢的超电压,对电极反应产生,一定的抑制作用。有些有机缓蚀剂大都是具有电化学惰性及分子中含有极性基的胺类、醛类、杂环化合物等有机表面活性剂,它的分子都具有两部分,一是非极基团即憎水基,一般为碳氢链部分;二是极性基团即亲水基,如羟基、羰基、磺酸基、氨基、醚键等。缓蚀剂的分子如果极性较弱,则主要产生物理吸附,吸附力小。如果分子极性较强,或含有多个极性基团的,则主要产生化学吸附,吸附力大,如羧酸、磺酸盐,含氮化物、杂环化合物等。在较高酸度(pH<1)的浸蚀液中,缓蚀剂在金属氧化物上的吸附力比它在金属洁净基体上的吸附力要小得多,同时还由于在氧化物(微观阴极)上拌有不析出氢的氧化去极化作用,缓蚀剂对不锈钢管表面的氧化膜层的溶解速度无不利影响。缓蚀剂的作用效率取决于其化学性质、浓度和浸蚀液的组成、酸度、温度以及浸蚀金属的成分和电极电位。
     
      缓蚀剂是主要用于镍铬不锈钢管的浸蚀溶液,在其工作条件下,除具有浸蚀活性外,还必须对合金具有一定的钝化性,一是保证合金基体不受过腐蚀和大量渗氢;二是为了提供光亮浸蚀所必需的条件,使合金微凸表面呈活化状态而优先溶解,微凹表面呈钝态被保护,在生产中是向溶液内添加缓蚀剂。水溶性缓蚀剂的作用机理,一般认为在不锈钢管基体上生成了:致密的氧化膜或吸附膜;难溶的金属盐类保护膜;难溶的络合物覆盖膜;其他的阻滞电极反应的物质。
     
      中华不锈钢网数据获悉:缓蚀剂的浓度增加,其缓蚀效率也有所增大,但过高浓度时缓蚀率会降低生产效率,对有机缓蚀剂來讲,其含量在0.1%~2%之间。缓蚀剂浓度与缓蚀率的关系在图中形象地表示,当缓蚀剂浓度达到0.05%时,缓蚀率将不再有所升高。温度升高,使缓蚀剂的吸附力降低,并使形成的阻化膜的稳定性降低,因此,对镍铬钢的浸蚀处理,工作温度不宜太高。缓蚀剂分子中含亲核性很强的氨氮、羧氧、羟氧等配体的多元阳离子、非离子、两性表面活性剂能发挥很好的缓蚀和增光作用。由于不锈钢管在浸蚀电解质溶液中去除表酣氧化层后带的是负电荷,易吸附阳离子表面活性剂和在酸中呈阳离子特性的其他表面活性剂。其中如烟酸、喹啉、安替比林,苯井咪唑、乌洛托品和甘油、三乙醇胺、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、柠檬酸、磺基水杨酸、环氧-醇胺系缩聚物,如DE、DPE以及HEDP等应用较多。
     
      不锈钢管化学抛光是通过添加剂控制化学反应,使不锈钢管表面微观突起部分的溶解速度大于微观凹洼处的溶解速度,从而便表而抛光。因此,抛光液的组成对抛光质量起着决定的作用。
     
      不锈钢管化学抛光的优点:适应性强。可以处理形状复杂的零件,能使不锈钢内外表面都可获得均匀的光洁度。操作简单,生产效率高。所用设备简单,价格便宜。化学抛光的缺点是:化学拋光表面质量略益于电化学拋光。
     
      以奥氏体不锈钢管为样品,以下配方为典型配方进行拋光试验,磷酸在不锈钢管抛光过程中,配方中固定硝酸50g/L,盐酸8Og/L,温度65℃,时间不同的磷酸含童对拋光质量的影响示于表中。从试验中可以看出,当磷酸含量150~200g/L,抛光质量最好,又可除去黑色氧化皮。当磷酸含量低于100g/L时,磷酸盐转化膜形不成连续膜,抑制不了盐酸和硝酸对不锈钢表面的过溶解,因而光洁度差甚至无光洁度,并产生粗糙、发灰。当磷酸含量超过200g/L时,磷酸盐转化膜太厚,抑制了溶解反应进行,原有的黑皮难以除去,新的光洁表面难以形成。由此可见在不锈钢管拋光过程中,磷酸既起溶解作用,又可在不锈钢管表面上形成不溶性的磷酸盐转化膜,从而能有效地抑制金属的过溶解。
     
      硝酸硝酸是强氧化性酸,起到溶解金属产生抛光作用。当固定磷酸180g/L,盐酸80g/L,温度65℃,和时间3分钟时,不同的硝酸含量对抛光质量的影响见表。从表中可见,硝酸含量在50~80g/L都可得到镜面的抛光面。与硝酸不加入时,表面氧化皮难以除去,还有蚀坑和麻点产生。逐步升髙硝酸至50g/L才可得到镜面抛光面。硝酸最佳用量可选定在50~70g/L。
     
      中华不锈钢网数据获悉:盐酸是强还原性酸,起溶解怍用。当固定磷酸180g/L、硝酸50g/L,温度65℃、时间3分钟时,不同盐酸含量对抛光质量的影响见表。从表可见,当抛光液中盐酸含量低于60g/L时,抛光液化学溶解作用较低,得不到满意效果。在80~120g/L范围内,得到了满意的效果。当盐酸含量高于140g/L时,抛光性能降低,抛光时间依赖于温度高低,并与抛光液组成有关。对于连续的大批量工业化生产,抛光时间应控制在3~5分钟。
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