钢材在高温加工及常温放置下,表面都会由于氧化而产生氧化皮或呈现锈蚀,在对其进行冷轧、冷拔或涂镀等加工前,需要将这些氧化物清除干净,以保证加工的质量与效果。

酸洗处理方法可实现大规模连续生产,并且效率高、质量好,虽然存在一定的环境污染问题,但仍在大范围内被广泛采用,并不断被创新与改进。

2 酸洗工艺

211 酸洗原理

(1)溶解作用:即钢材表面氧化皮中各种铁的氧化物与酸发生化学反应,生成溶于水的铁盐,把氧化物从钢材表面除去。

(2)机械剥离作用:酸溶液渗透接触钢铁基体后,与铁发生作用产生大量的氢气,氢气产生的膨胀压力将氧化皮从钢材表面上剥离下来。

(3)还原作用:金属铁与酸反应时,首先产生氢原子,一部分氢原子靠其化学活泼性及很强的还原能力,将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成低价铁氧化物和低价铁盐,溶于酸溶液中。212 酸洗工艺

有浸渍与喷淋两种,以浸渍为主。工艺流程:脱脂y水洗y水洗y酸洗y水洗y中和y水洗y下工序。

(1)单酸工艺

各种常用酸的酸洗工艺见表1。

(2)混酸工艺

两种或两种以上的酸混合使用的除锈工艺。双酸有:硫酸+盐酸、硫酸+硝酸、硫酸+氢氟酸、硝酸+氢氟酸、盐酸+硝酸、磷酸+铬酸等。多酸应用主要是硫酸+硝酸+盐酸(或食盐)体系。常用的混酸工艺见表2。213 酸洗质量控制

影响钢材酸洗质量的因素不仅仅与酸洗工艺的设计与控制相关,还与酸洗前钢材表面的脱脂、破鳞质量及酸洗后钢材表面的防护相关。

(1)酸洗前处理

主要是脱脂处理,钢材表面普遍存在油渍等污垢,严重影响酸洗质量,因此需要严格操作工艺,保证除油******。

(2)酸洗过程控制

评定酸洗质量的参数主要有:钢材表面除锈质量、酸洗速度及材料消耗。要根据钢材的种类及后续加工要求选择酸的品种,进而设计相应的操作工艺。影响酸洗质量的工艺参数主要是酸的品种、酸的浓度、槽液温度及槽液中Fe2+浓度。

表面质量的控制:采用硫酸为主的酸液除锈,钢材表面易存在铁盐残渣,使酸洗过的表面很快生锈,时间较长时还会变成不易溶于水的正铁盐,电镀或热浸镀时还导致局部漏镀的缺陷。

采用盐酸酸洗,表面清洁光亮,很少存在残渣。因此采用硫酸除锈后,工艺需要的话还要采用盐酸浸洗一下,保证钢材表面的酸洗质量(如热浸镀酸洗工艺)。