首先要对不锈钢的氧化皮进行预处理,然后采用含有氧化剂、活化剂的混合酸清洗是最合理、最有效的清除不锈钢氧化皮的方法。不锈钢线材常用的预处理主要有两种方法,以下分别具体介绍。
1.碱浸法。碱浸就是将线材浸泡在碱性的熔盐或溶液中,从而改变氧化皮的结构。碱浸分为熔盐碱浸和溶液碱浸。
1)熔盐碱浸法。熔盐碱浸法所用的熔盐由碱性金属的氢氧化物与氧化剂或还原剂组成。熔盐有NaOH、NaNO3、Na2B7O4、NaCl、NaH等,其原理是:a.氧化皮与金属基体的膨胀系数差距很大,金属的膨胀系数远大于氧化皮的膨胀系数,线材在熔盐碱浸和碱浸后快速淬火冷却过程中,氧化皮因热胀冷缩产生爆裂,部分氧化物脱落成为碱泥;b.氧化皮中部分不溶于酸的氧化物,以及酸性氧化物,如SiO2、Al2O3以及TiO2、MoO3、WO3等预先溶于碱中,氧化皮不再致密和完整,为酸洗创造了有利条件;c.溶盐可以改变氧化皮的结构,使不溶酸的低价氧化物Cr2O3转变为溶于酸的高价氧化物CrO3,或直接将氧化物还原成金属。碱浸法缺点是需要专设碱槽,增加成本,碱槽升温周期长,能量消耗大。
2)溶液碱浸法。溶液碱浸法原理与熔盐碱浸相同,但使用温度低于溶液沸点,碱浸时间相应要长。溶液有NaOH、KMnO4、KOH等。
溶液中的KMnO4是一种强氧化剂,NaOH(或KOH)作用是促进KMnO4分解,释放出原子氧,随着NaOH含量的增加,分解加快。反应中KMnO4耗量最大,NaOH耗量不大。新配溶液为紫色,使用中紫色逐渐消褪,当KMnO4耗尽时,中间产物K2MnO4使溶液变成绿色。
溶液碱浸与酸洗配合使用,可明显缩短清洗时间。在一些产量不大、不能连续生产的厂家多选用此法。
2.喷丸法。喷丸法是用抛丸机将丸粒加速到一定速度,再以一定的角度喷向旋转的线材表面,再丸粒的撞击下,钢的表面产生弹性变形,氧化皮几乎没有弹性变形能力,因此氧化皮破碎、疏松、脱落。
一般碳素钢和低合金钢线材氧化皮厚,与基体结合力较弱,用喷丸法可以将氧化皮清除干净;不锈钢氧化皮薄、致密、结合强,只能将喷丸法作为酸洗前的一种预处理手段。喷丸法又分为单根展开喷丸和盘卷喷丸处理两种,规模生产宜选用盘卷喷丸处理。
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