本发明专利技术公开了一种食品级不锈钢管的表面处理工艺，包括以下步骤：化学除油、超声波松动氧化膜、浸蚀除氧化膜、活化、化学抛光、化学纯化、中和以及乙醇脱水消毒，其中钝化与抛光是提高食品级不锈钢管耐腐蚀能力的关键工序，同时本发明专利技术各道工序采用专用配方，再经多道热水、清水交替清洗，以及脱水、消毒等工序组成的成套表面处理工艺，大大提高了钢管的光洁度，并相应提高不锈钢管的耐蚀性。按本发明专利技术的工艺生产的食品级不锈钢管表面粗糙度Ra可达到0.13μm，远超过国际标准和国外先进标准的规定要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料表面处理技术，具体涉及一种食品级不锈钢管的表面处理工艺。
技术介绍
食品级不锈钢管在制药、食品、啤酒、饮用水、生物工程、化学工程、空气净化、航空、核工业等国民经济建设多领域、多行业中广泛应用，国际标准化组织在1992年发布了ISO 2037《食品工业用不锈钢管》国际标准，食品级不锈钢管除了要符合相关的流体输送用不锈钢管标准要求外，要求钢管内表面粗糙度RaS 1.0 μ m。随后相继在美国、英国、德国等国家都颁布了专用标准，对钢管表面粗糙度提出更高要求，如德国对无菌、化工和制药业用不锈钢管，内表面的粗糙度最高等级要求为Ra < O. 25 μ m。目前，我国还没有相关的国家标准，现在还大量进口。奥氏体不锈钢一般含有高铬和镍，有的还含有钥。一般铬含量大于10. 5%时具有 较好的耐腐蚀能力，是由于铬和铁被氧化的氧化-还原反应过程中，形成了富铬钝化层具有保护性作用的结果。由于钝化层厚度通常仅为3 5nm，或相当于15层原子的厚度，如果钝化层遭破坏，又会迅速形成新的钝化层，并紧随着发生电化学属蚀，出现不锈钢深层点蚀及晶间腐蚀。由于不锈钢管内外表面处理好坏与耐腐蚀能力之间关系十分密切，表面光洁度越高，杂质粘附就越困难，越有利于耐腐蚀能力的提高；管内表面光洁度越高时，内流液体介质滞留就越少，也越有利于冲洗，耐腐能力将大大提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种可提高食品级不锈钢管的表面光洁度和耐腐蚀能力，以符合食品、医药、化工工业用不锈钢管要求所实施的表面处理工艺。为此，本专利技术采取的技术方案如下一种食品级不锈钢管的表面处理工艺，包括以下步骤(I)将不锈钢管置于25-40°C的除油溶液中浸泡,循环搅拌30-45min,然后移入50-60°C的热水中浸泡，循环搅拌15-30min，再在常温清水中浸泡15_30min，取出后用水冲洗干净；除油溶液中每升含氢氧化钠45-60g，碳酸钠15-30g，磷酸钠55-70g，硅酸钠5_10g，活性剂6-8g，乳化剂3-5g，洗涤剂6-10g ;活性剂为TX-10，乳化剂为TX-7，洗涤剂为6501 ；本步骤目的在于利用碱性化学物质溶液除去不锈钢表面的油污，以清洁钢管表面，在除油溶液和热水中浸泡时使用循环搅拌和加温控制可以提高除油效果，促进附着在钢管表面的皂化物脱落；(2)将经步骤(I)处理的不锈钢管置于70-85°C的松膜溶液中浸泡20_60min，同时超声振荡，然后移入50-60°C的热水中浸泡，循环搅拌15-30min，再在常温清水中浸泡15-30min，取出后用水冲洗干净；松膜溶液中每升含氢氧化钠650_750g，硝酸钠180_260g ；经热处理加工后的不锈钢管表面极易生成较厚的黑色或灰色氧化膜，其主要成份是Cr2O3, NiO, FeO,等，为确保后续工序的处理效果，必须将该氧化膜清除，露出不锈钢的金属光泽后再进行抛光，才能使钢管表面达到镜面或类似镜面状态，本步骤设置的超声波场可提高松膜速度及效率，溶液温度和浸泡时间可根据钢管的实际情况适当控制；循环搅拌有助于清除钢管表面溶液及残留氧化物；(3)将经步骤(2)处理的不锈钢管置于常温下的除膜溶液中浸泡，循环搅拌30-60min，然后在常温清水中浸泡15_30min，取出后用水冲洗干净；除膜溶液中每升含硫酸80-95g，硝酸150-180g，氢氟酸55_75g，磺化煤l_2g，磷酸95_125g，平平加85_105g，尿素 45-65g ；本步骤的目的在于将经超声波松动的无缝钢管表面的氧化膜浸蚀、溶解，并借助循环搅拌使其剥落；(4)将经步骤(3)处理的不锈钢管置于无尘环境下20-30°C的活化溶液中浸泡10-15min,然后在常温清水中浸泡15_30min,取出后用水冲洗干净；活化溶液中姆升含硫酸 20-45g，铬酐 75-95g，氯化钠 l_2g ； 钢管表面残留氧化物必须被清理干净，露出金属的组织本色后才能进行活化处理；(5)将经步骤(4)处理的不锈钢管置于85-90°C的化学抛光溶液中浸泡2_10min，然后在常温清水中浸泡15-30min，取出后用水冲洗干净；化学抛光溶液中每升含硝酸55-65mL,磷酸100_120mL，盐酸130_150mL，复合光亮剂9_12g，表面活性剂8_10g ;复合光亮剂为LQ-70A，表面活性剂为LQ-70B ；如抛光后钢管表面光亮性不足发暗，可适当增加抛光液中表面活性剂含量，欲进行再次抛光吋，必须将第一次抛光后的钢管放在浓度不低于15%的盐酸内先放置3-5min后再放回抛光槽进行第二次化学抛光，否则光亮性与光洁度将显著变差；(6)将经步骤(5)处理的不锈钢管置于20_25°C的化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌40-50min,然后在常温清水中浸泡15_30min,取出后用水冲洗干净；化学钝化溶液的配方为硝酸22-27wt%，铬酐I. 5-2. 2wt%，钥酸4. 5-6. 5wt%，苯并咪唑6_9wt%，余量为水；钢管表面无残留余液后才能进行化学钝化，借助循环搅拌可使管壁充分接触钝化液，确保钝化均匀，根据溶液温度高低，适当调节处理时间；(7)将经步骤(6)处理的不锈钢管置于常温下的中和溶液中浸泡，超声振荡并循环搅拌5-10min，然后移入50_60°C的热水中浸泡15_30min，再在常温清水中浸泡15_30min，取出后用水冲洗干净，最后在无尘环境中将钢管放入温度60-65°C、电阻率P彡IOMΩ -cm的エ业RO纯水中浸泡5-10min，中和溶液为质量浓度为2-2. 5%的氨水；本步骤可防止在抛光面上产生氢氧化物或碳酸盐沉淀，如中和不彻底会在抛光面上产生返锈现象，借助循环搅拌液体确保中和充分，高电阻率纯水浸泡可彻底清除有害残留；超声波场可以提高清洗的效率和洗浄度；(8)将经步骤(7)处理的不锈钢管置于无尘环境下，常温的脱水消毒溶液中浸泡l-2min，倾斜垂滴，自然干燥；脱水消毒溶液为体积浓度> 95%的こ醇溶液；经こ醇脱水、消毒后自然垂滴，自然干燥或借用暖风机吹干，即可进行检验和封装，检验方式为①在明亮白光灯，目视钢管内外壁，应无凹坑、划伤千分尺測量外径、壁厚，应在规定范围内表面粗糙度仪測定表面，要求平均值Ra ^ O. 025 μ m ;④抽样腐蚀试验，应符合相关規定。②③需在无尘条件下进行。最后进行封装每根采取厚度O. Imm薄膜袋，内抽真空，封装。钝化与抛光是提高食品级不锈钢管耐腐蚀能力的关键エ序，本专利技术包括采用专用配方的溶液除油、除氧化皮、活化、抛光、钝化、中和等多达エ序，再经多道热水、清水交替清洗，以及脱水、消毒等エ序组成的成套表面处理工艺，大大提高了钢管的光洁度，并提高不锈钢管的耐蚀性，按本专利技术的エ艺生产的食品级不锈钢管表面粗糙度可达到Ra = O. 13 μ m,远超过国际标准和国外先进标准的规定要求。 具体实施例方式为了更好的说明本专利技术的技术效果，下面结合具体实施例对本专利技术作进ー步说明。实施例I :I、化学除油按每升溶液中含氢氧化钠50g，碳酸钠25g，磷酸钠65g，硅酸钠Sg，活性剂(TX-10) 8g，乳化剂(TX-7) 3g，洗涤剂(6501) 7g取上述物质溶于水中，加热至40°C，将待处理钢管浸入其中30min，除油过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种食品级不锈钢管的表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将不锈钢管置于25？40℃的除油溶液中浸泡，循环搅拌30？45min，然后移入50？60℃的热水中浸泡，循环搅拌15？30min，再在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净；除油溶液中每升含氢氧化钠45？60g，碳酸钠15？30g，磷酸钠55？70g，硅酸钠5？10g，活性剂6？8g，乳化剂3？5g，洗涤剂6？10g；（2）将经步骤（1）处理的不锈钢管置于70？85℃的松膜溶液中浸泡20？60min，同时超声振荡，然后移入50？60℃的热水中浸泡，循环搅拌15？30min，再在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净；松膜溶液中每升含氢氧化钠650？750g，硝酸钠180？260g；（3）将经步骤（2）处理的不锈钢管置于常温下的除膜溶液中浸泡，循环搅拌30？60min，然后在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净；浸蚀溶液中每升含硫酸80？95g，硝酸150？180g，氢氟酸55？75g，磺化煤1？2g，磷酸95？125g，平平加85？105g，尿素45？65g；（4）将经步骤（3）处理的不锈钢管置于无尘环境下20？30℃的活化溶液中浸泡10？15min，然后在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净；活化溶液中每升含硫酸20？45g，铬酐75？95g，氯化钠1？2g；（5）将经步骤（4）处理的不锈钢管置于85？90℃的化学抛光溶液中浸泡2？10min，然后在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净；化学抛光溶液中每升含硝酸55？65mL，磷酸100？120mL，盐酸130？150mL，复合光亮剂9？12g，表面活性剂8？10g；（6）将经步骤（5）处理的不锈钢管置于20？25℃的化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌40？50min，然后在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净；化学钝化溶液的配方为：硝酸22？27wt%，铬酐1.5？2.2wt%，钼酸4.5？6.5wt%，苯并咪唑6？9wt%，余量为水；（7）将经步骤（6）处理的不锈钢管置于常温下的中和溶液中浸泡，超声振荡并循环搅拌5？10min，然后移入50？60℃的热水中浸泡15？30min， 再在常温清水中浸泡15？30min，取出后用水冲洗干净，最后在无尘环境中将钢管放入60？65℃，电阻率ρ≥10MΩ·cm的工业RO纯水中浸泡5？10min，中和溶液为质量浓度2？2.5%的氨水；（8）将经步骤（7）处理的不锈钢管置于无尘环境下，常温的脱水消毒溶液中浸泡1？2min，倾斜垂滴，自然干燥；脱水消毒溶液为体积浓度≥95%的乙醇溶液。...
【技术特征摘要】
1.ー种食品级不锈钢管的表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤 (1)将不锈钢管置于25-40°C的除油溶液中浸泡，循环搅拌30-45min，然后移入50-60°C的热水中浸泡，循环搅拌15-30min，再在常温清水中浸泡15_30min，取出后用水冲洗干净；除油溶液中每升含氢氧化钠45-60g，碳酸钠15-30g，磷酸钠55-70g，硅酸钠5_10g，活性剂6-8g，乳化剂3-5g，洗涤剂6-10g ； (2)将经步骤(I)处理的不锈钢管置于70-85°C的松膜溶液中浸泡20-60min，同时超声振荡，然后移入50-60°C的热水中浸泡，循环搅拌15-30min，再在常温清水中浸泡15-30min，取出后用水冲洗干净；松膜溶液中每升含氢氧化钠650_750g，硝酸钠180_260g ； (3)将经步骤(2)处理的不锈钢管置于常温下的除膜溶液中浸泡，循环搅拌30-60min，然后在常温清水中浸泡15-30min，取出后用水冲洗干净；浸蚀溶液中每升含硫酸80_95g，硝酸150-180g，氢氟酸55-75g，磺化煤l_2g，磷酸95_125g，平平加85_105g，尿素45_65g ； (4)将经步骤(3)处理的不锈钢管置于无尘环境下20-30°C的活化溶液中浸泡10-15min,然后在常温清水中浸泡15_30min,取出后用水冲洗干净；活化溶液中姆升含硫酸 20-45g，铬酐 75-95g，氯化钠 l_2g ； (5)将经步骤(4)处理的不锈钢管置于85-90°C的化学抛光溶液中浸泡2-10min，然后在常温清水中浸泡15-30min，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵江山，张培丽，何为民，
申请(专利权)人：上海神洲阳光特种钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：
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