金属表面化学除锈方法
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、硝酸、磷酸及其他有机酸和氢氟酸的复合酸液。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。氯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） 硝酸。硝酸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硝酸进行除锈。用硝酸进行酸洗时，硝酸的体积分数为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） 氢氟酸。氢氟酸是一种无色、有毒、强腐蚀性的弱酸。其溶液中 氢氟酸的体积分数很低时（一般5%以下），即具有很好的溶解氧化铁的能力，使用温度为30℃~40℃，一般用作钢铁和铜的氧化物酸洗剂。（2）酸洗缓蚀剂。在酸洗除锈时，大量金属亦被溶解，造成材料损失，因此除锈液除酸质外，还应添加腐蚀剂，除锈液中的缓蚀剂应满足下列要求：1） 缓蚀效率高（大于90%）不得有促进渗氢作用。2） 不影响除锈能力。3） 用量少，使用简便、安全。（3）酸洗润湿剂。在酸洗液中添加少量的表面活性剂能够起到润表面，增加酸洗液同表面接触，可大大改善酸洗过程，缩短酸洗时间，提高酸洗质量作用。化学除锈的常用方法有擦拭法、浸渍法、喷射法、滚筒法及电解法，各种除锈方法的特点及设备要求如下表：方法特点及设备要求擦拭法方法简单，无设备要求。一般适用于小批量或大工件酸洗。洗液一般不回收再用浸渍法适用于室温或加温条件下手动或自动化操作，适用于不同产量的要求喷射法生产效率高、产量大，适用于大规模生产。酸液浓度比浸渍法低。酸液循环使用，但应定期过滤，设备费用高滚筒法适用于小批量的小工件清洗，不适用于较精密的冲压件电解法常连接在碱液清洗后为获得较高清洁表面的酸洗
@ 陈老表
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