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除銹工藝的影響因素分析

2020-08-28

影響鋼鐵化學(xué)除銹的因素包括除銹溶液本身的特性(如除銹溶液的組成、酸的種類、酸的濃度、雜質(zhì)含量、添加劑等)以及操作的工藝條件(如溫度、攪拌、除銹時(shí)間等),另外,也與鋼鐵表面本身的銹蝕程度有關(guān)。

1、除銹溶液本身的特性

除銹溶液本身的特性包括除銹溶液的組成、酸的種類、酸的濃度、雜質(zhì)含量以及各種添加劑的影響。對于鋼鐵工件,較常用的是鹽酸、硫酸,或者是他們的混合酸。一般來說,隨著酸濃度的增加,酸洗溶液除銹的能力也增加,但與此同時(shí),對于基體材料的腐蝕程度也會增加。鹽酸等揮發(fā)性的酸還會隨著濃度的增加,揮發(fā)性加大,揮發(fā)出來的有害氣體對人身及周圍環(huán)境造成損害。另外,有些強(qiáng)氧化性的酸隨著濃度的增加,強(qiáng)氧化性增強(qiáng),會使鋼鐵基體產(chǎn)生鈍化作用,影響除銹的效果。因此,在酸洗時(shí),要根據(jù)材料的種類及銹蝕程度,將除銹溶液中的酸的濃度控制在合適的范圍之內(nèi)。酸洗溶液中的金屬離子的增加,會降低除銹速度。通常對于硫酸、鹽酸類的酸洗除銹溶液,要將鐵離子(Fe3+、Fe2+)的含量控制在100~200g/L之內(nèi),才能保證較好的除銹效果,對于鋼鐵的酸洗除銹溶液,銅、鉛、錫等雜質(zhì)金屬離子的存在會嚴(yán)重影響酸洗除銹的效果,這些離子可以同鋼鐵基體發(fā)生化學(xué)置換反應(yīng),沉積在鋼鐵的表面,影響工件除銹后的表面質(zhì)量,因此必須嚴(yán)格控制。

除銹

添加劑的加入也會對鋼鐵化學(xué)酸洗除銹產(chǎn)生較明顯的影響。一定含量的緩蝕劑可以減緩或阻止鋼鐵基件的腐蝕,避免基體的過腐蝕和掛灰的形成。滲透劑的加入,可以增強(qiáng)除銹溶液及鋼鐵工件的表面活性,改善化學(xué)除銹過程,縮短除銹時(shí)間。而絡(luò)合劑則可以對酸洗溶液中的鐵及雜質(zhì)離子起到絡(luò)合作用,減少溶液中游離的金屬離子,從而提高除銹后的工件表面質(zhì)量,并增加除銹溶液的穩(wěn)定性,延長除銹溶液的使用壽命。

2、工藝條件的影響

操作工藝條件對除銹效果也有較大的影響。隨著溫度的升高,化學(xué)反應(yīng)的速度加快。因此,提高溫度可以加快酸洗除銹的速度。但同時(shí),升高溫度也會導(dǎo)致酸洗液對基體金屬的腐蝕加劇。因此,酸洗的溫度要保持在一定的溫度范圍內(nèi),特別是對于鹽酸等揮發(fā)性的酸,隨著溫度的升高揮發(fā)加快,不僅會對人身及環(huán)境造成損害,還會導(dǎo)致酸洗液的過分消耗,通常,酸洗除銹在常溫下進(jìn)行,對于不揮發(fā)的酸及強(qiáng)度稍弱的酸,如硫酸、磷酸等,可以適當(dāng)提高酸洗的溫度,但一般應(yīng)控制在60~70℃以內(nèi),適當(dāng)?shù)臄嚢杩梢约涌焖嵯闯P的進(jìn)行。攪拌的方式可以采取空氣攪拌等方式,在電化學(xué)除銹時(shí)氣體的析出以及超聲波除銹時(shí)的超聲振動都可以起到很好的攪拌作用,除銹的時(shí)間過短,除銹不徹底,達(dá)不到除銹目的;除銹時(shí)間過長,又會產(chǎn)生過腐蝕,導(dǎo)致表面產(chǎn)生掛灰、色澤灰暗。

3、鋼鐵表面本身的銹蝕程度

不同的加工工藝、不同的工作環(huán)境,鋼鐵表面的銹蝕形態(tài)及程度也不相同。主要有浮銹、漆皮銹、點(diǎn)銹、層銹、死硬銹、線狀銹等。

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