2.2　不锈钢的酸洗

不锈钢表面酸洗溶液和工艺条件见表2-5。

配方1　含过氧化氢的酸洗液，是世界产权组织的一份公开专利。它的特点是不使用硝酸、氢氟酸酸洗体系，环境污染小，由于含有大量的表面活性剂乙基己基硫酸钠，属于非直链碳链，在酸洗过程中，能有效除去污迹，同时含有大量的过氧化氢和少量磷酸，能使表面清洁和光亮，但过氧化氢易氧化分解，在使用过程中，要视反应程度及时适量补充，才能保持酸洗速率和质量。

配方2　采用两步法酸洗工艺，在常温下快速去除不锈钢表面的厚氧化皮，具有酸洗速率快，使用温度低的优点。不含硝酸，对空气污染小，处理后表面洁净，不失光，不褪色，不泛黄。特别适用于厚氧化皮和焊接处黑皮及夹杂物的常温快速去除。酸洗工艺流程：化学除油（常规碱性化学除油）→热水洗→两步流水洗→第一步酸洗→第二步酸洗→流水洗→转入下道工序。第一步酸洗是除去焊接处黑皮及夹杂物，以及部分氧化皮，并附有灰色膜，光泽较差，然后转入第二步酸洗，达到近似镜面光亮。在酸洗液中加入的盐酸和硫酸，除去不锈钢表面的铁氧化物。双氧水的强氧化性可使不锈钢表面难溶于酸的氧化物结构发生变化，增加酸洗速率。但双氧水不稳定，易于分解，必须加入稳定剂，同时，要及时补加浓度下降的双氧水的含量，稳定剂主要含有醇类（乙醇、乙二醇、苯甲醇等）和有机酸类（苯甲酸、水杨酸、乙酸等）稳定剂，还能改善酸洗表面的质量。酸洗液中的氢氟酸对难溶的铁铬氧化物、锰氧化物、钼氧化物有较强的溶解能力，而且对含硅的灰色膜能溶解除去，氟离子对溶解的金属离子能形成络合物，提高酸洗液的稳定性。表面活性剂能降低表面张力，提高酸洗浸蚀力，使处理后的表面光洁，以非离子型表面活性剂JFC为佳。缓蚀剂防止过腐蚀，自行复配的缓蚀效率可达到90％。

配方3　适用于对壁厚在0.3mm以下的超薄型不锈钢螺纹管的酸洗。关键在于酸洗液中添加两种表面活性剂，有效地提高了酸洗速率及质量生产实践检验，该工艺简单、槽液稳定，调整方便，不产生废品，生产效率提高3倍以上，所谓超薄型不锈钢螺纹管是指将厚度为0.3mm的不锈钢薄板剪成62.8mm×（300～700）mm小料后，卷曲成直径ф20mm的金属筒，用氩弧焊成长圆形管后挤压呈螺纹状，成型后进行热处理，表面产生一层致密的厚氧化皮，传统工艺是先松动氧化皮，预浸蚀和酸洗之后，清除表面残渣，该工序工艺多，酸洗时间长，工件不光亮、易腐蚀，易报废，且质量总是存在问题。为此，取消了松动氧化皮、除残渣工序，直接在酸洗液中添加DR-A添加剂和阴离子表面活性剂，结果显示，酸洗不仅干净、光亮，无过腐蚀，氧化皮残渣易除掉，质量好，生产效率高，效果满意。这种添加剂DR-A由湖北东风汽车制动系统有限公司技术部皮启德研制（十堰442062）。

影响浸渍时间的因素如下。

①硝酸。是酸洗液的主成分，含量低于200mL/L时效果差，浸渍时间长，不光亮，易过腐蚀，含量太高，高于300mL/L时氧化氮弥漫，升温快，易腐蚀。溶液随生产量的增加，硝酸会消耗分解，酸洗效果减弱。一般浸渍50min后，氧化皮还不掉，就需要补加药品，先捞出槽底的沉积物，再按各成分含量的1/3补加，不用补加水，每半年更换一次溶液。

②氢氟酸。能加速不锈钢氧化皮的浸渍速率，因此，浓度过低时，浸渍速率太慢；过高，溶液升温快，浸蚀过快，易过腐蚀，一般宜控制在50～80mL/L较好。要勤加少加为宜。

③添加剂DR-A具有催化、促进、提高对氧化皮的腐蚀溶解的作用。

④阴离子表面活性剂。主要起润湿、降低氧化皮的附着力，降低水的表面张力，可提高工件表面光亮度，缩短浸渍时间。

⑤温度。一般在室温下即可进行生产，但装载量过多，溶液升温较快，以溶液容积与装载量之比为2:1较合适，溶液搅动，工件翻动可避免因叠压、窝气而造成氧化皮酸洗不净，工作温度宜控制在10～30℃之间，或采用水套降温的方法控制液温。

⑥压力清洗。用1～6MPa的液体工作压力，水流量≤13L/min、功率1.6kW配套动力的DM8032A型单相电容电动机的高压水枪喷射，人工逐件清洗黏附在管子上的、来源于清洗水中的沉淀物和溶解剥落下来的碎氧化皮颗粒，就能解决每根管子的残存物总量不得大于3mg的问题。

配方4　用1+1的浓盐酸，应用苯并咪唑类化合物作缓蚀剂，可广泛应用于多种不锈钢和碳钢的腐蚀：其缓蚀率在40℃时可达81％～96％。苯并咪唑可试用酸性镀铜液中使用的2-巯基苯并咪唑M，代替，市面上可购得，用沸水溶解，加少许氢氧化钠助溶，浓度在0.5～1.0g/L之间使用。（苯并咪唑用量原为3mmol/L，若分子量为140，则为0.3g/L左右。）

配方5　使用常用的盐酸和硫酸混合酸洗，需要加温溶液才能除去氧化皮，时间较长，为防止过腐蚀，要使用酸洗缓蚀剂：若丁和乌洛托品（又名H促进剂）。

配方6　使用硝酸、硫酸和氢氟酸，在常温下腐蚀反应较强烈，因此，时间较短些，要控制得准确些，以防过腐蚀。

配方7　溶液不含氟化物，以免污染环境，常温情洗，能使表面达到高度清洁和平整。操作过程中严格控制温度，不超过30℃，否则会使盐酸挥发，双氧水分解，不锈钢过腐蚀。采用盐酸和硫酸两酸合用，比单一使用盐酸或硫酸的效果好。单一酸对不锈钢表面氧化皮难以完全除去，不能达到光亮的目的，六次甲基四胺抑制对不锈钢的过腐蚀。双氧水可氧化不锈钢表面的氧化膜，以利于溶解于酸中，并可提高表面光亮度。双氧水不稳定，除了添加稳定剂——乙醇外，还要及时补充其快速消耗。此外严格控制温度，温度过高，易使双氧水分解。因此，在配制溶液时最先加入硫酸，其为发热过程，待冷却后，再加入盐酸、乙醇、六亚甲基四胺，最后在使用前加入双氧水，才开始酸洗工作。

配方8　溶液适用于大型不锈钢（1Cr18Ni9Ti）容器表面有氧化皮而采用涂刷法处理，其工艺流程为：涂刷酸洗后→流动水冲洗→中和（7.0％碳酸钠水溶液）→流动水冲洗（用pH 0～14广泛试纸测表面显中性）→晒干→钝化（钝化液硝酸450mL、重铬酸钾20g、水900mL）时间大于0.5h→流动水冲洗→晒干。酸洗液中加入0.5％尿素作为氢脆抑制剂。

配方9　酸洗液适用于0Cr18Ni9Ti不锈钢在温度为1050℃的热处理炉内保温1h后表面形成的黑色氧化皮的清除，酸洗液基本成分配比为150mL硝酸和40mL氢氟酸，并加有缓蚀剂：苯胺、硫脲和乌洛托品，通过正交试验，在很好地清洗掉不锈钢表面氧化物时，避免对不锈钢发生点蚀。腐蚀速率为1.3g/（m2·h），低于《化工设备化学清洗质量标准》中规定的腐蚀速率不大于6.0g/（m2·h），清洗温度40℃，清洗时间30min，能彻底清洗掉不锈钢热处理后表面的黑皮。通过金相形貌观察：经过固溶体处理后的不锈钢为单相奥氏体组织，酸洗后未产生点蚀现象。