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文章詳情
常用浸蝕劑的作用
日期：2024-11-13 02:08
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摘要：
1.硫酸
室溫下，硫酸溶液對(duì)金屬氧化物的溶解能力較弱，提高溶液濃度，也不能顯著提高硫酸的浸蝕能力，且其濃度達(dá)到40%以上時(shí)，對(duì)氧化皮幾乎不溶解。因此，硫酸浸蝕液的濃度，鋼鐵件一般控制在10%～20%（體積比），*適宜濃度為25%（重量）。提高溫度，可以大大提高硫酸溶液的浸蝕能力，因其不易揮發(fā)，宜于加熱操作，熱硫酸對(duì)鋼鐵基體浸蝕能力較強(qiáng)，對(duì)氧化皮有較大地剝落作用，但溫度也不能過(guò)高，過(guò)高時(shí)容易腐蝕鋼鐵基體，并引起基體氫脆，故一般加熱到50～60℃，不宜超過(guò)75℃，而且還要加入適當(dāng)?shù)木徫g劑。
浸蝕過(guò)程中累積的鐵鹽能顯著降低硫酸溶液的浸蝕能力，減緩浸蝕速度并使浸蝕后的零件表面殘?jiān)黾?，質(zhì)量降低，因此，硫酸溶液中的鐵含量一般不應(yīng)大于60g/L，當(dāng)鐵含量超過(guò)80g/L、硫酸亞鐵超過(guò)215g/L時(shí)，應(yīng)更換浸蝕液。
硫酸溶液廣泛用于鋼鐵、銅和黃銅零件的浸蝕。濃硫酸與硝酸混合使用，可以提高光澤浸蝕的質(zhì)量，并能減緩硝酸對(duì)銅、鐵基體的腐蝕速度。硫酸與鉻酸及重鉻酸鹽一起使用，可作為鋁制品的去氧劑和去掛灰劑。硫酸與氫氟酸、硝酸或二者之一混合，可用于不銹鋼去除氧化皮。硫酸陽(yáng)極浸蝕是鋼鐵去除氧化皮和掛灰的有效方法。
2.鹽酸
常溫下，鹽酸對(duì)金屬氧化物具有較強(qiáng)的化學(xué)溶解作用，能有效地浸蝕多種金屬。但在室溫下對(duì)鋼鐵基體的溶解卻比較緩慢，因此，使用鹽酸浸蝕鋼鐵零件不易發(fā)生過(guò)腐蝕和氫脆現(xiàn)象，浸蝕后的零件表面殘?jiān)草^少，質(zhì)量較高。鹽酸的去銹能力幾乎與濃度成正比，但如果濃度高達(dá)20%以上時(shí)，基體的溶解速度比氧化物的溶解速度要大得多，因此，生產(chǎn)上很少使用濃鹽酸，其適宜濃度一般在20%～80%（體積比）的范圍內(nèi)。在濃度、溫度相同時(shí)，鹽酸的浸蝕速度比硫酸快1.5～2倍。
鹽酸揮發(fā)性較大（尤其是加熱時(shí)），容易腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境，故多數(shù)為室溫下進(jìn)行操作，個(gè)別部門也采用濃鹽酸和適當(dāng)加溫。
3.硝酸
硝酸是一種氧化型強(qiáng)酸，為多種光亮浸蝕液的重要組成成分。低碳鋼在30%的硝酸中，溶解得很激烈，浸蝕后的表面潔凈、均勻；中、高碳鋼和低合金鋼零件，在上述濃度硝酸中浸蝕后，表面殘?jiān)^多，需在堿液中進(jìn)行陽(yáng)極處理，方能獲得均勻、潔凈的表面。
硝酸與氫氟酸的混合液，廣泛用來(lái)除去鉛、不銹鋼、鎳基和鐵基合金、鈦、鋯及某些鈷基合金上的熱處理氧化皮。然而純硝酸卻易使不銹鋼、耐熱鋼等鈍化。
硝酸與硫酸混合（有時(shí)加入少量鹽酸），可用于銅及銅合金零件的光澤浸蝕。
硝酸揮發(fā)性強(qiáng)，在同金屬作用時(shí)，放出大量的有害氣體（氮氧化物），并釋放出大量的熱，硝酸對(duì)人體有很強(qiáng)的腐蝕性，操作時(shí)必須穿截好防護(hù)用具，硝酸槽要有冷卻降溫裝置，酸槽和其后的水洗槽應(yīng)設(shè)有抽風(fēng)裝置。
4.磷酸
磷酸是中等強(qiáng)度的無(wú)機(jī)酸，由于磷酸一氫鹽和正磷酸鹽難溶于水，因此磷酸的浸蝕能力較低，為彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，磷酸浸蝕溶液一般都需要加熱。磷酸浸蝕的突出優(yōu)點(diǎn)是：浸蝕后殘留在零件表面的少量溶液，能轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘牧姿猁}保護(hù)膜，適用于鋼鐵焊接組合件噴涂漆前的除銹。2%磷酸，在溫度為80℃時(shí)，用于鋼鐵件除銹。濃磷酸和一定比例的硝酸、硫酸、醋酸或鉻酸混合，可用于鋁、銅、鋼鐵等金屬的光澤浸蝕。
5.氫氟酸
氫氟酸能溶解含硅的化合物，對(duì)鋁、鉻等金屬的氧化物也具有較好的溶解能力，因此，氫氟酸常用來(lái)浸蝕鑄件和不銹鋼等特殊材料制件。濃度為10%左右的氫氟酸對(duì)鎂和鎂合金腐蝕得比較緩和，故也常用于鎂制品的浸蝕。氫氟酸劇毒且揮發(fā)性強(qiáng)，使用時(shí)要嚴(yán)防氫氟酸和氟化氫氣體與人體皮膚接觸。浸蝕槽需有良好的通風(fēng)裝置，含氟廢水需嚴(yán)格處理。
6.鉻酐
鉻酐溶液（鉻酸、重鉻酸）具有很強(qiáng)的氧化能力和鈍化能力，但對(duì)金屬氧化物的溶解能力較低，故一般多用于消除浸蝕殘?jiān)徒g后的鈍化處理。鉻酐有毒，含鉻廢水必須進(jìn)行嚴(yán)格處理。
7.硫酸氫鈉
酸式鹽，多用于干態(tài)浸蝕液的酸式鹽，可以代替硫酸，使處理更方便。
8.緩蝕劑
浸蝕溶液中加入緩蝕劑，可以減少基體金屬的溶解，防止基體金屬產(chǎn)生氫脆，而且能減少化學(xué)材料的消耗。緩蝕劑能吸附在裸露金屬的活性表面上，提高了析氫的超電壓，從而減緩了金屬的腐蝕。但是緩蝕劑一般不被金屬的氧化物所吸附，因此，不影響氧化物的溶解。
某些緩蝕劑（如若丁）在金屬表面上吸附得比較牢固，如果浸蝕后清洗不凈，則會(huì)影響鍍層的結(jié)合力或抑制磷化、氧化等化學(xué)反應(yīng)，因此，浸蝕后的零件要認(rèn)真清洗。緩蝕劑的種類和用量，也應(yīng)經(jīng)過(guò)工藝試驗(yàn)，慎重選用。
緩蝕劑多數(shù)是具有不同結(jié)構(gòu)的含氮或含硫的有機(jī)化合物，很少用無(wú)機(jī)化合物。常用的緩蝕劑有：磺化動(dòng)物蛋白、皂角浸出液、若?。ㄖ饕煞譃槎徏妆搅螂澹?、硫胺、硫脲、六次甲基四胺及氯化亞錫等。
緩蝕劑的發(fā)展趨向是回歸天然。人們將重新從工業(yè)副產(chǎn)品、天然動(dòng)植物或農(nóng)副產(chǎn)品的殘?jiān)刑崛∮行С煞郑迫⌒滦蜔o(wú)毒高效緩蝕劑，來(lái)代替上述一些污染環(huán)境、原料來(lái)源不足、生產(chǎn)成本高的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物。
目前從天然蛋白物、明膠、魚(yú)粉、棉餅水解物制成的緩蝕劑，對(duì)碳鋼在硫酸中浸蝕具有良好的緩蝕作用。這種緩蝕劑是由分子量較小的多種α-氨基酸構(gòu)成，是一種既含氨基又含羧基的緩蝕劑。上述幾種天然蛋白水解物的添加濃度達(dá)到0.3%時(shí)，緩蝕率為95%左右，介質(zhì)溫度升高，濃度增大，其緩蝕率均有不同程度增加。