一种去除不锈钢表面氧化皮的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除不锈钢表面氧化皮的方法，包括：（a）将待处理工件与放电极板相对固定设置在绝缘容器中，在所述绝缘容器中盛放复合缓冲工作液；（b）将高压脉冲电源的负极端与所述放电极板相连、高压脉冲电源的正极端与所述工件相连；（c）接通高压脉冲电源，使高压脉冲电源通过放电极板对所述工件放电，对浸没在所述复合缓冲工作液中的工件处理3-10min，断开所述高压脉冲电源，取出工件、清洗、干燥即可。本发明专利技术提供的方法不仅操作简单方便，而且去除后的工件表面干净、均匀，去除效率高、工作稳定性好、可靠性高、电极寿命长、成本低，在工业生产中实用性很强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括：（a）将待处理工件与放电极板相对固定设置在绝缘容器中，在所述绝缘容器中盛放复合缓冲工作液；（b）将高压脉冲电源的负极端与所述放电极板相连、高压脉冲电源的正极端与所述工件相连；（c）接通高压脉冲电源，使高压脉冲电源通过放电极板对所述工件放电，对浸没在所述复合缓冲工作液中的工件处理3-10min，断开所述高压脉冲电源，取出工件、清洗、干燥即可。本专利技术提供的方法不仅操作简单方便，而且去除后的工件表面干净、均匀，去除效率高、工作稳定性好、可靠性高、电极寿命长、成本低，在工业生产中实用性很强。【专利说明】
本专利技术涉金属材料氧化皮的清洗方法，具体地说是。
技术介绍
随着社会的发展与冶炼技术不断的提高、成本的降低，不锈钢材料广泛的应用到各行各业，在工业、建筑、化工、医疗、装饰、食品机械、艺术品、家用电器、日常生活等方面，都起到不可欠缺的作用。不锈钢具有强度高、耐蚀性好等诸多优点，但是其颜色绝大部分是银白色的，无论是镜面不锈钢还是磨砂亚光不锈钢，都会给人一种冷冰冰、缺乏亲和力的感觉。因此，为了适应市场多样化需求，近年来行业内商家会对不锈钢工件进行着色镀膜。目前，不锈钢着色镀膜的方法主要有以下几种:1.化学氧化着色法；2.电化学氧化着色法； 3.离子沉积氧化物着色法；4.高温氧化着色法；5.气相裂解着色法。但是，无论哪种镀膜方法均要求不锈钢工件的镀膜表面要干净、平整。而不锈钢坯在冷轧、热轧及退火加工过程中，其表面都会产生一层结构致密的、与基体结合牢固的、且有一定厚度的氧化皮层，一般在十几个微米量级；这就在镀膜之前需要工作人员对氧化皮进行去除，如果该氧化皮去除不干净，镀膜与不锈钢基体结合就不牢固，容易造成局部褪色、变色，严重时镀膜脱落。可见，去除不锈钢表面氧化皮在镀膜不锈钢器件的加工中起着非常重要的作用。 目前，国内外去除不锈钢氧化皮主要采用以下几种方式:1、物理机械方式，主要是通过动力使介质与不锈钢表面产生摩擦，如喷砂等；这种方法工序简单，但是这种单一的物理机械处理方式，存在处理效率低、对工件的折角处以及对薄板的处理平整度较差的问题；2、化学与电化学方式，主要是通过酸洗、电解与不锈钢表面产生化学反应；这种方法耗时长、并产生大量氮氧化物，对环境危害较大，而且酸洗不充分导致氧化皮残留，过腐蚀又会导致工件表面平整度损失；此外，由于工件表面活性中心分布均匀度差，仅仅依靠肉眼很难检测加工质量，从而导致酸洗工件质量稳定性不好；3、激光去除法,如CN1224644A公开了一种从金属表面去除氧化物的方法,包括:利用产生脉冲宽度很短，脉冲重复频率很高及平均功率很高的电磁辐射的激光器，产生辐射，使此辐射经过至少一个光学元件以使其聚焦成在与该金属表面接触点处至少约5MW/cm2的表面功率密度的入射光束，及使聚焦的辐射光束在横向上完全跨越覆盖金属表面的氧化物，以使通过一个或多个脉冲的相互作用由蒸发将该氧化物去除。该方法去除氧化皮不均匀、不干净，而且需要昂贵的激光器才能达到完成，实用性相对较差；4、物理化学方式，主要是通过物理方式与化学方式相结合，如钢刷与酸洗结合、超声波与酸洗结合、超声波、酸洗与电解相结合等；这些方式在目前行业内使用较为广泛，如CN100402703C公开了一种去除热轧镍不锈钢材料氧化皮的方法，包括:(1)将不锈钢棒材或板材用化学酸洗液在5?95°C下浸泡4?180min，(2)将被清洗材料置于水中用超声波发生器超声处理5?120s，所述酸洗液的组分及重量配比为:硫酸或盐酸5%?25%，无机硫化物0.5?15%，其余为水。CN1900384A公开了一种采用超声波和电解组合去除零件表面氧化皮的工艺，是在同一电解液中利用不同电解与超声波组合去除氧化皮，通过控制电解、超声波工艺参数实现在20±2°C下、3?5min/5 μ m时间内完成去除金属材料表面氧化皮。这些方法相对单一物理法或化学法处理其功效较高，但是像超声波应用在去除不锈钢表面氧化皮上，本身存在着先天不足:①超声波声场在液体介质中传播，必然要衰减，也就是靠近超声换能器的位置声场强，越远离声场就越弱；②超声的空化作用也是不均匀的，空化泡会形成一层强、一层弱、一层强、一层弱的空间分布，所以在去除的不锈钢表面氧化皮时存在去除不均匀的问题；③超声波在液体中空化时伴随有空化泡的非线性振动会产生各次谐波和分谐波以及空化泡的崩溃会辐射出连续噪声，这些成分相互叠加会形成液体空化噪声。噪声透过水与空气界面向工作空间辐射，大约在85dB左右，危害工作人员身心健康。而电化学去除不锈钢表面氧化皮，也存在着一些不确定因素，主要有:①处理液:处理液中各物质状态(价态、活度、酸度、沉淀形成等)；处理液的温度变化；工件的材质、总面积和形状；工件表面活性中心分布；还原电极表面污染等等。若控制不当，会造成工件表面氧化皮去除不彻底或腐蚀过度，特别对面积大的不锈钢装饰板类工件，其处理过程参数更不易控制，很难做到稳定重现。②电极。当电流通过电极时，电极被极化，在电极的表面有新物质生成，使电极的稳定性变差、电催化效率降低；同时，在电极与处理液界面将会产生电化学热，在不同温度下电极的电荷传递系数、扩散系数和电极反应速率都会变化。可见，目前现有技术去除氧化皮存在较多不足，因此非常有必要开发一种新技术更有效地去除氧化皮，以满足当前不锈钢的镀膜需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供，以解决去除不锈钢表面氧化皮存在去除不干净、不均匀，难以满足镀膜需求的问题。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:，包括以下步骤:Ca)将待处理工件与放电极板以10?30cm的间距相对固定设置在绝缘容器中，在所述绝缘容器中盛放复合缓冲工作液；所述复合缓冲工作液包括由醋酸-醋酸钠缓冲液和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液按体积比为1: 0.5?2组成的混合缓冲液，以及在每升所述混合缓冲液中添加的脂肪醇聚氧乙烯醚0.1?3g、聚乙二醇单壬基苯基醚0.2?5g、氨基硫脲0.1?I g、六次甲基四胺5?20g、苯并三氮唑0.01?0.15g、草酸10?50g、乙二胺四乙酸二钠10?20g、苯胺0.1?0.5g、硫酸单异辛酯0.1?0.4g、有机酸0.1?0.5g、有机娃消泡剂0.01?0.lg、乙氧基炔丙醇I?3g、卩比唳10?20 g、丙炔磺酸钠0.05?I.Ig ;(b)将高压脉冲电源的负极端与所述放电极板相连、高压脉冲电源的正极端与所述工件相连；所述高压脉冲电源的脉冲电压峰值为3000V?10000 V，脉冲电流的峰值约350?600A，脉冲频率10?40 Hz ;(c )接通高压脉冲电源，使高压脉冲电源通过放电极板对所述工件放电，对浸没在所述复合缓冲工作液中的工件处理3?10 min，断开所述高压脉冲电源，取出处理后的工件、清洗、干燥即可。 本专利技术步骤(a)中所述有机酸为酒石酸、乳酸、苹果酸、白屈菜氨酸、丁二酸、丙酸、己二酸、琥珀酸、氨基乙酸、氨基丙酸、胱氨酸以及半胱氨酸中的一种或两种及两种以上任意比例的混合物。 本专利技术步骤(a)中所述有机酸为酒石酸、己二酸、氨基乙酸三种任意比例的混合物。 本专利技术步骤(a)中所述有机硅消泡剂的剂型:ZJ_822型；其生产厂家为:广州本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除不锈钢表面氧化皮的方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将待处理工件与放电极板以10～30cm的间距相对固定设置在绝缘容器中，在所述绝缘容器中盛放复合缓冲工作液；所述复合缓冲工作液包括由醋酸‑醋酸钠缓冲液和柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲液按体积比为1 : 0.5～2组成的混合缓冲液，以及在每升所述混合缓冲液中添加的脂肪醇聚氧乙烯醚 0.1～3g、聚乙二醇单壬基苯基醚 0.2～5g、氨基硫脲 0.1～1 g、六次甲基四胺 5～20g、苯并三氮唑 0.01～0.15g、草酸 10～50g、乙二胺四乙酸二钠 10～20g、苯胺 0.1～0.5g、硫酸单异辛酯 0.1～0.4g、有机酸 0.1～0.5g、有机硅消泡剂 0.01～0.1g、乙氧基炔丙醇 1～3g、吡啶 10～20 g和丙炔磺酸钠 0.05～1.1g；（b）将高压脉冲电源的负极端与所述放电极板相连、高压脉冲电源的正极端与所述工件相连；所述高压脉冲电源的脉冲电压峰值为3000V～10000 V，脉冲电流的峰值约350～600A，脉冲频率10～40 Hz；（c）接通高压脉冲电源，使高压脉冲电源通过放电极板对所述工件放电，对浸没在所述复合缓冲工作液中的工件处理3～10 min，断开所述高压脉冲电源，取出处理后的工件、清洗、干燥即可。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫正，杨敬伟，孙宏丽，田大水，张强，陈志刚，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北;13