專利名稱:鋼的耐候性防銹膜快速形成法的制作方法
本發(fā)明涉及一種在耐候鋼、特殊鋼或普通碳素鋼的表面上，快速形成耐候性防銹膜的工藝技術。
露天使用的建筑機械、空實腹鋼窗、輸電塔架或電視轉播塔架、鐵路或公路橋梁、客貨車皮、貯存罐等，由于經(jīng)受工業(yè)或海洋大氣的持續(xù)腐蝕，普通碳素鋼每2～4個月就周期性的脫落一次。耐候鋼雖在1.5～2年內能形成青褐色的致密防銹層，但在亞硫酸氣體或氯離子偏高的地區(qū)則也難以形成致密的防銹層。
這些鋼在使用前，雖然可以采用眾所周知的化學手段，使其在表面上形成一層氧化膜或各類鹽膜，如磷化、發(fā)藍等;但由于形成的皮膜結晶粗大、多孔，在上述的腐蝕地區(qū)仍不能產(chǎn)生防腐作用。
日本特公昭45-32608號專利文獻提供了一種耐候鋼、特殊鋼或普通碳素鋼形成防銹膜的方法。其工藝程序包括表面酸洗凈化-氧化-穩(wěn)定化-充分發(fā)銹。這種方法雖然可以獲得較好的防腐效果，但在其穩(wěn)定化的工序中所用的純工業(yè)丹寧酸，是一種資源較少、價格昂貴的原料，不利于降低成本;同時，該工藝所形成的防銹膜對氯離子的抗腐蝕性并不理想。
本發(fā)明的目的是針對上述的問題作如下的改進(1)利用一種資源豐富、價格低廉、至少不低于現(xiàn)有效果的原料，減少甚至取代現(xiàn)有技術所用的純工業(yè)丹寧酸;(2)通過對現(xiàn)有技術的進一步完善，提高防銹膜的抗氯離子腐蝕的能力。
本發(fā)明的主要內容是1.耐候鋼或特殊鋼的處理(1)以草酸溶液為主體，加入磷酸或加入可溶性磷酸鹽。再加入一種以上的金屬鹽，例如重鉻酸鉀、亞硝酸鈉、亞硫酸鈉等做促進劑。
(2)把鋼浸入(1)所述的溶液中，在20～100℃下保持0.1～1.5小時，使鋼的表面形成氧化膜。
(3)以栲膠或以3∶5的栲膠與工業(yè)丹寧酸的混合液為主體。加入雙氧水或加入一種以上的金屬鹽。例如高錳酸鉀、亞硝酸鈉、鉬酸銨等做促進劑。
(4)把已形成氧化膜的鋼浸入(3)所述的溶液中，在20～100℃下保持0.1～1.5小時，使氧化膜穩(wěn)定化。
(5)把形成穩(wěn)定氧化膜的鋼置于大氣或水蒸汽中充分發(fā)銹，使其形成耐候性的防銹膜。
2.普通碳素鋼的處理基本工藝與耐候鋼或特殊鋼的處理方法大致相同，只是在酸洗凈化以后，先浸入濃度為0.01～50%的硫酸銅和重鉻酸鹽(例如重鉻酸鉀等)溶液中，進行表面富集鉻銅元素的處理。處理的溫度為室溫至60℃，時間為0.1～1.5小時。富集鉻銅的處理以后，再依次進行氧化、穩(wěn)定化和充分發(fā)銹的處理程序。
以上各種反應液中所加入的穩(wěn)定劑或促進劑的濃度均為0.01～50%。
實施例1把耐候鋼(C0.12%，Si0.32%，Mn0.86%，P0.035%，S0.03%，Cr0.52%，Ni0.30%，V0.04%)浸在8%硫酸+4%鹽酸中。溫度為50～60℃，保持15分鐘，酸洗后用10%氫氧化鈉溶液中和，使表面凈化，隨后浸漬在草酸濃度為9%，磷酸濃度為2%。磷酸鐵為1%，重鉻酸鉀為1%的水溶液中，溫度為70℃，時間40分鐘，在鋼表面上形成氧化膜。把形成氧化膜的鋼浸漬在栲膠濃度為20%，亞硝酸鈉為1%的水溶液中，溫度為85℃，保持時間為50分鐘，使氧化膜穩(wěn)定化，然后在大氣中暴露一晝夜使其充分生銹，即可得到青褐色的致密防銹膜。經(jīng)過上述處理的鋼，經(jīng)在工業(yè)大氣和海洋大氣中曝露六個月，沒有紅銹皮生成。
實施例2把普通碳素鋼的空腹鋼窗料(C0.14%，Si0.23%，Mn0.45%，P0.032%，S0.031%)在8%硫酸+4%鹽酸的溶液中。溫度為50～60℃，保持15分鐘，酸洗后用10%氫氧化鈉溶液中和，使表面凈化，隨后浸漬在硫酸銅濃度為6%，重鉻酸鉀濃度為5%的溶液中，溫度為50～60℃，保持40分鐘，使表面富集鉻銅元素。而后再按耐候鋼的全部工藝過程進行氧化-穩(wěn)定化-發(fā)銹的處理。經(jīng)過上述處理的鋼，在工業(yè)大氣中曝露六個月，沒有產(chǎn)生紅銹皮。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是經(jīng)過本發(fā)明方法處理的耐候鋼、特殊鋼或普碳鋼，不僅具有現(xiàn)有技術的功能作用，即在表面上形成一種結晶細化、致密、并有少量微孔的耐候性防銹膜，使鋼材在腐蝕性氣氛中具有較好的抗腐蝕性;同時，還具有擴大原料的資源，降低成本40～50%的效果，并且顯著提高防銹膜的抗氯離子腐蝕的能力。例如現(xiàn)有技術形成的防銹膜可在3%氯化鈉溶液中浸放1小時內無銹，而用本發(fā)明形成的防銹膜則在浸放3小時后仍可無銹。
權利要求
1.一種以草酸等溶液作氧化劑，使耐候鋼、特殊鋼等普通碳素鋼的表面快速形成耐候性防銹膜的方法，主要工藝過程包括表面酸洗、凈化、氧化、穩(wěn)定化和充分發(fā)銹，其特征在于所述的穩(wěn)定化是用栲膠或用栲膠與工業(yè)丹寧酸的混合液作穩(wěn)定劑的主體，并加入雙氧水或加入一種以上的金屬鹽，例如鉬酸銨、高錳酸鉀、硝酸鈉等作促進劑。
2.按照權利要求
1所述的防銹膜形成方法，其特征是用于處理普通碳素鋼時，在所述的表面酸洗凈化之后，先在室溫至60℃下浸入濃度為0.01～50%的硫酸銅和重鉻酸鹽溶液中0.1～1.5小時，而后再依次進行氧化、穩(wěn)定化和充分發(fā)銹的處理。
專利摘要
鋼的耐候性防銹膜快速形成法，是在耐候鋼、特殊鋼或普通碳素鋼的表面上快速形成耐候性防銹膜的方法。由于采用栲膠減少甚至取代現(xiàn)有技術中的工業(yè)丹寧酸，并用金屬鹽做促進劑，使本發(fā)明不僅象現(xiàn)有技術一樣能使鋼的表面形成一種結晶細化、致密、并有少量微孔的耐候性防銹膜，使鋼材在腐蝕性氣氛具有較好的抗腐蝕性；同時，還擴大了原料資源，比現(xiàn)有技術降低成本40～50％，并且顯著提高防銹膜對氯離子的抗腐蝕能力。
文檔編號C23C22/82GK86103534SQ86103534
公開日1987年2月11日 申請日期1986年5月19日
發(fā)明者倪繼恕, 鄭明海 申請人:山東省冶金研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan