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如何清除不锈钢无缝管表面氧化铁皮|80*10无缝钢管最新报价
双击自动滚屏 发布者:山东钢管厂 发布时间:2013/6/21 阅读:4103次 【字体:

如何清除不锈钢无缝管表面氧化铁皮|80*10无缝钢管最新报价

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如何清除不锈钢无缝管表面氧化铁皮

生产中,为了清除铬镍不锈钢等高合金钢钢管的氧化铁皮,有酸法酸洗和碱酸复合洗两类方法。不论哪类方法,首先都要使氧化铁皮转化成可溶的状态。

一、酸法酸洗
1、在加有食盐和硝酸钠的硫酸溶液中酸洗
为了清除一些高合金钢钢管的氧化铁皮,有时使用加入了腐蚀性强的盐酸和氧化性强的硝酸溶液。由于盐酸和硝酸比较贵,运输和储存也比较困难,因此常改用在硫酸溶液中加食盐和硝酸钠的办法。在这种酸洗溶液中,食盐和硝酸钠与硫酸作用分别生成盐酸和硝酸:
NaCl+H2SO4          Na2SO4+HCl
NaNO3+H2SO4                Na2SO4+HNO3
酸洗溶液的配比随钢件的不同而有所变化,一般为16-18% H2SO4+5% NaNO3+1-2% NaCL。
溶液配好之后,在酸洗的初期出现氢气和氮的氧化物的析出物,然后析出停止,酸洗溶液平静地工作。酸洗温度保持在65-80℃,酸洗时间根据钢的化学成分、氧化铁皮的特性、酸洗液的组成,波动在20-50分钟之间。
 Cr25Ti这种高铬耐热钢用其次方法酸洗去氧化铁皮比较困难。根据有的厂的试验,在65℃时,用20% H2SO4+1.2%HNO3+5% NaCL的酸洗液进行酸洗进行酸洗效果较好。要注意的是掌握好硝酸的加入量。硝酸的最佳浓度约为0.9-1.4%。
1、在含有三价铁的硫酸盐的硫酸溶液中酸洗
带有坚固氧化铁皮的不锈钢,有时在含有硫酸高铁Fe2(SO43的硫酸溶液中酸洗,它的组成一般为15% H2SO4+10% Fe2(SO43。因为,在酸洗含铬高的不锈钢时,酸洗液一方面要起溶解氧化铁皮的作用,另一方面又面又起到将低价难溶的铬的氧化物Cr2O3转化为高价易溶的铬的氧化物CrO3的氧化剂的作用。含有硫酸高铁的硫酸溶液就具这两种性质。
在用含有硫酸高铁的硫酸溶液酸洗时发生下列反应:
MeO+H+          Me2++H2O
Me2O3+6H+       2 Me3++3H2O
Me+2Fe3+          Me2++2Fe2+
Me2O+2H++2Fe3+    2 Me2++2Fe2++ H2O
(Me---氧化作用的顺序中位于三价铁离子前面的金属,如铬、镍等)
降低Fe2(SO4)3的浓度时,金属会产生严重的腐蚀,由此可见,Fe2(SO48既是氧化铁皮的氧化剂,同时又能在酸洗时保护金属。
 
 
2、用硝酸和氢氟酸的混合酸液酸洗
目前国内外广泛采用硝酸和氢氟酸的混合酸液酸洗奥氏体不锈钢钢管。
1Cr18Ni9Ti等奥氏体型不锈钢钢管,由于其氧化铁皮中所含的三氧化二铬(Cr2O3)和尖晶石(FeO. Cr2O3)不溶于一般的酸,酸洗比较困难。用硝酸和氢氟酸的溶液酸洗,可把不锈钢管氧化皮中不溶于酸的低价氧化物先氧化成能溶于酸的高价氧化物,然后进行高价氧化物的溶解,其化学反应过程如下:
1)铬和铁的低价氧化物被氧化成高价氧化物
2FeO+Cr2O3+8HNO3       Fe2O3+2CrO3+8NO2↑+4H2O
2FeO+2HNO3              Fe2O3+2NO2+H2O
2Fe3O4+2HNO3      3Fe2O3+2NO2+H2O
Cr2O3+6HNO3               2CrO3+6NO2+3H2O
2)高价铬和镍的氧化物的溶解
CrO3+6HNO3            Cr(NO3)6+3H2O
NiO+2HNO3             Ni(NO3)2+H2O
CrO3+6HF        CrF6+3H2O
NiO+2HF       NiF2+H2O
3)铁及其氧化物的溶解
Fe+2HF      FeF2+H2O
Fe3O4+8HF       2FeF3+ FeF2+4H2O
Fe2O3+6HF        2FeF3+3H2O
Fe+2HF        FeF2+H2
硝酸也可以溶解FeO、 Fe2O3、Fe3O4,但是它能使铁钝化,生成钝化膜。
4)钢基的溶解和钝化
钢基能被HF溶解:
Cr+2HF         CrF2+H2
Ni+2HF         NiF2+H2
但是,HNO3能使钢基钝比,生成铬的低价氧化物保护膜
2Cr+6HNO3        Cr2O3+6NO2+3H2O
硝酸和氢氟酸混合溶液的配比,有的厂为:4~6%HF +8~12% HNO3酸洗温度一般为50~60℃。铁盐的含量应≤18 克/升。铁盐含量>18 克/升时,酸液改为去油用。酸洗时间一般为20~40分钟,以氧化铁皮洗净为止。酸洗时要勤于检查,防止过酸洗。
在配制酸洗液时,在槽中先加水,然后加硝酸和氢氟酸。
氢氟酸能腐蚀玻璃,一般用塑料瓶盛装。酸洗槽多用硬聚氯乙烯板制成。
二、碱酸复合洗
由于酸法酸洗高合金钢管时,不能保证获得均匀而清洁的金属表面,金属损失大,酸耗高,并且存在出现局部腐蚀和点腐蚀的危险。近年来碱酸复合洗得到了应用和发展。
碱酸复合洗时,钢管先在温度为400~500℃的氢氧化钠和硝酸钠的熔液中处理氧化铁皮,使它变得疏松、呈棉絮状并易于溶解在酸中。然后取出,浸入冷水洗涤槽,这时疏松的氧化铁皮层大部分被热钢管浸入冷水槽时所生成的蒸汽除去。为了得到洁净而光亮的表面,钢管在碱液中处理并经冷水洗涤后,需要再在10~12%HCl、3~5%NaCl+5~18%H2SO4或2~4HF+8~12%HNO3的酸液中进行酸洗,酸洗的温度约为60~70℃,时间为3~10分钟。最后在50~55℃的5~8% HNO3溶液中钝化2~3分钟。
在进行不锈钢和耐热钢等高合金钢钢管的复合洗时,适宜的氢氧化钠与硝酸钠的配比具有重要的意义。熔液和氧化铁皮应具有最大的反应能力,同时熔点要低,粘度要小。粘度小钢管从碱液槽中取出时带出的熔液比较少。生产中常用的配比为70~80%NaOH+20~30%NaNO3
碱洗时的反应过程如下:
1)三氧化二铬与氢氧化钠作用生成亚铬酸盐
Cr2O3+2NaOH           2NaCrO2+H2O
2)亚铬酸钠被空气中的氧或熔液中的硝酸钠氧化生成易溶于水的铬酸钠
4NaCrO2+3O2+4NaOH        4Na2CrO4+2H2O
2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH        2Na2CrO4 + 3NaNO2 +H2O
3)氧化铁皮中低价铁的氧化物和铁的亚铬酸盐被空中的氧或熔液中的硝酸钠氧化
2FeO+ NaNO3                    Fe2O3+ NaNO2
2Fe3O4+NaNO3       3Fe2O3+NaNO2
2FeO·Cr2O3+NaNO3       Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2
4FeO·Cr2O3+O2       2Fe2O3+4Cr2O3
由于低价铁的氧化物被氧化,氧化铁皮因发生体积和结构的变化而遭到破坏。破坏后的氧化铁皮一部分在碱液中已经剥落而沉于槽底,另有一部分当钢管在冷水中洗涤时被生成的水蒸汽除去。仅有很少量残留的氧化铁皮是在以后的酸洗时清除的。因此,采用碱酸复合洗时,酸洗过程进行得很迅速,而且酸的消耗不大。
钢管在熔融的NaOH~NaNO3碱液中浸洗时,能够使氧化铁皮氧化、疏松,然后除去。但是碱洗时温度不宜过高,否则熔液中的氧或硝酸钠还会使金属本身氧化,形成第二氧化膜。第二氧化膜是一种非常薄的钝化膜,导致以后酸洗的时间延长。
在NaOH~NaNO3熔液中加入食盐,可以降低其粘度,从而减少消耗。加入食盐还可以改善酸洗钢管的表面质量。
由于氢氧化钠和硝酸钠组成的碱液熔化温度低而且不怕过热,在600~650℃时几乎不蒸发,因而在使用过程中可以不抽风。
 


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