文档介绍：金属表面除锈—化学除锈法
除锈就是除去钢铁基底表面除锈产物的过程。不同的钢铁制件、不同的锈蚀程度,有不同的除锈要求,应采用不同的除锈方法。
化学除锈法
化学除锈是利用酸对铁锈氧化物的溶解作用进行的酸洗处理,主要采用盐酸、硫酸、***、磷酸及其他有机酸和氢***酸的复合酸液。
化学除锈的原理:钢铁表面的锈蚀物基本由FeO,Fe2O3和Fe3O4组成,是钢铁在外界的腐蚀环境下氧化造成的,以硫酸处理除锈为例,其反应机理如下:
FeO+H2SO4→Fe SO4+H2O (1)
Fe2O3+3 H2SO4→Fe2(SO4)3+3 H2O (2)
Fe3O4+4 H2SO4→F e SO4+ Fe2(SO4)3+4 H2O (3)
Fe+H2SO4→F e SO4+H2↑(4)
通常反应(1)比较容易进行,而反应(2)与反应(3)相对较慢。因为氧化铁与磁性氧化铁在酸中不易溶解,但当他们与铁同时存在会组成腐蚀电池,铁为阳极,发生反应(4)。与氧化铁接触的铁首先溶解生成氢气,通过氢气外逸的压力使氧化皮从制件表面脱落。但由于酸对钢铁的腐蚀作用,同时生成的氢气会渗入到金属内部易产生氢脆,降低金属的韧性、塑性,通常在酸液中加入缓冲剂、润湿剂等加以改善。
(1)酸洗液
1) 硫酸。一种无色无味油状液体,具有很强的氧化性。硫酸酸洗时,金属过腐蚀严重,同时产生大量氢气,易造成材料氢脆;另外,有部分作为氢气泡从表面逸出,对铁锈层产生机械剥落作用,块状锈渣沉底形成淤泥,使槽子的清理工作量加大。因此常温下硫酸除锈能力较弱,必须升至中温才能对铁锈产生较强的直接溶解作用。
尽管硫酸非发挥性酸,但浓度增大时具有氧化至钝性,因此硫酸除锈的适宜浓度时20%~40%。
硫酸除锈由于成本低、酸雾小,工业应用也比较广泛,尤其是用于除重锈和氧化皮。
2) 盐酸。***化氢气体溶解在水中就形成了盐酸,他是一种无色有刺激性酸味的挥发性强酸。盐酸酸洗应用比较广泛,其特点是:①锈溶解力强,溶解速度快,处理时间短;②成本低;③材料不易发生过腐蚀,氢脆作用小。
盐酸是挥发性酸,在<10%以下,挥发性不明显;>20%时,挥发性显著增加。因此只限常温使用,没有必要(也不允许)加热处理,用他酸洗时,其溶液中盐酸的体积分数一般为15%~20%,在室温下操作即可,一般适用于铸钢件和高合金钢件。
3) ***。***是一种无色透明且具有刺激性气味的挥发性酸,具有强氧化性,与钢铁件发生反应时产生大量的含氮有害气体,因此涂装前极少采用***进行除锈。
用***进行酸洗时,***的体积分数为20%~30%,在常温下用来清洗不锈钢加热器和铜锈,效果显示。
4) 磷酸。磷酸是一种无色粘稠状液体,是一种中强酸,磷酸盐的溶解度较低,除锈能力较弱。
用磷酸进行酸洗时,其溶解中磷酸的体积分数一般为15%~20%,温度为40℃~60℃,在酸洗过程中可形成一层磷酸盐转化膜,具有缓蚀性。一般仅在有特殊要求的情况下采用磷酸来除锈。
5) 氢***酸。氢***酸是一种无色、有毒、强腐