金屬材料的清洗

金屬製成的線材、管（guǎn）材、板材等原材料，以及（jí）金（jīn）屬製成的各種機械零件在進行（háng）塗漆、磷化、電鍍等加工之前必須去除表麵的（de）汙垢。金屬製品表麵的汙垢主要是油汙和氧化皮等腐蝕產（chǎn）物，去除金（jīn）屬表麵油汙的清洗稱為脫（tuō）脂清洗（xǐ），而去除腐蝕物的清洗稱為（wéi）去鏽清洗。本節主要介紹金屬脫脂清洗（xǐ），去鏽清洗（xǐ）的方法和工藝。

金屬的脫脂清洗

金屬材料（liào）的脫（tuō）脂清洗通常用堿性溶液、有機溶劑、表麵活（huó）性劑溶液或混合溶液作清洗劑，並采用電解清洗、超聲波清（qīng）洗（xǐ）、研（yán）磨清洗等（děng）手段（duàn）。

1.堿洗脫脂

（1）常用堿（jiǎn）洗（xǐ）劑成分

堿洗（xǐ）劑的主要成分是氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、矽酸鈉、硼（péng）酸鈉等堿或顯堿性的鹽，通常堿（jiǎn）洗劑是含（hán）有上述兩種或多種組分的混合物。氫氧化鈉和碳酸鈉是價格便宜顯強堿性的物質（zhì），焦磷酸鈉和三（sān）聚磷酸鈉等磷酸鹽在堿（jiǎn）洗劑中發揮（huī）多種作用既（jì）是堿性的來源，也起著螯合鈣鎂離子，軟化硬水的作用，還（hái）能作（zuò）油（yóu）汙的（de）分散劑，也是溶液的緩衝劑，使溶液的堿性在清洗過程中不會發生大（dà）幅（fú）度的突變；矽酸鹽不僅使溶液（yè）顯堿性（xìng），並能使汙垢粒子懸（xuán）浮分散，矽酸鹽形成的膠體膜有保護鋁、鋅等兩性金屬不受腐蝕的作用；硼（péng）酸鹽有與（yǔ）矽酸（suān）鹽相似的作用，既是堿性（xìng）來源又是緩衝（chōng）試劑（jì），並能對金屬提供保護使它們（men）免遭強堿（jiǎn）的腐蝕。通常在堿洗劑中（zhōng）還含有EDTA、檸（níng）檬酸鈉、三乙（yǐ）醇胺等金屬螯合劑以及乙二醇、乙二醇單乙（yǐ）醯等有機添加劑，它（tā）們有幫助堿洗劑提高清洗效果的作用。另（lìng）外通常在堿洗劑中（zhōng）加入少量表麵活性劑起到（dào）幫助乳（rǔ）化、潤濕、分散油垢的作用。各種金屬（shǔ）脫脂堿洗劑配方分別（bié）見表6-3和表6-4。

表6-3各種金屬脫（tuō）脂堿洗劑配方/%

表6-4金（jīn）屬脫脂堿洗劑（jì）配方（fāng）

表格P407-408頁

從表6-4可以看出，由於鋼鐵（tiě）耐堿性強，可用較強的堿性溶液脫脂，在有色金屬（shǔ）中銅及其合金耐堿性較好，其他有色（sè）金（jīn）屬耐堿性較弱，特別是鋁，因（yīn）此它不能用氫氧化鈉這類強堿脫脂，由（yóu）於偏（piān）矽酸鈉對有色金屬表（biǎo）麵有緩蝕作用，所以有色金（jīn）屬使用的脫脂堿洗劑常以矽酸鹽為主（zhǔ）要成分，為增加脫脂能力一般加入表麵（miàn）活性劑配合使用（yòng）。

（2）堿洗脫脂（zhī）的機理

堿洗脫脂是通過皂（zào）化、乳化、分散多種作用完成的。金屬表麵汙染的動物（wù）脂肪和植（zhí）物油在堿洗劑作（zuò）用（yòng）下（xià）發生皂化反應形成水溶性肥皂而被除去，而不發生皂化反應的礦物油或其他有（yǒu）機汙垢是被堿洗劑中的表麵活性（xìng）劑及磷酸鹽、矽酸鹽、矽酸等有機化合物分散作（zuò）用的成分所潤濕，乳化分散而去除的（de）。

在（zài）堿洗過程中這幾種作用既可獨立發揮作用也可能相互協（xié）同起作用。皂化作用（yòng）隻限於去除脂肪（fáng）或其他（tā）能（néng）與堿發生化學反應的油汙，而乳化作用和分散作用幾乎對（duì）所有不溶於水（shuǐ）的有機汙染物都（dōu）有效。

（3）堿洗工藝常用的方法（fǎ）

①浸（jìn）漬清洗

采（cǎi）用此法是將金屬材料浸（jìn）漬在清洗池（chí）中，使整個表麵與堿洗液接觸。為了提（tí）高脫（tuō）脂效率，可加熱和延長浸漬時（shí）間，也可采用加（jiā）大堿（jiǎn）洗液流動的方法，如用螺（luó）旋傳送帶或鏈條傳送帶傳輸待（dài）洗金屬工（gōng）件，用循環泵，機械攪拌機或超聲（shēng）波攪（jiǎo）拌堿洗液加快它的流動速（sù）度。有時借助毛刷或刮板的機械作用幫助浸漬（zì）清洗幫助提高脫脂速度。

②噴射清（qīng）洗

噴射清洗裝置（zhì）如圖6-12。

用水泵把（bǎ）堿性清洗液從貯藏池中送到清洗槽中並通過排水（shuǐ）管的噴嘴把堿性清洗液噴射到金屬（shǔ）工作表（biǎo）麵。噴射（shè）時可根據（jù）實際需要調節壓力，一（yī）般最小壓力為14kPa，最大可達1380kPa，通常使用壓力範圍（wéi）在70〜210kPa。噴射（shè）壓力越大（dà），脫脂作用中機械去汙力所占比例越大，高（gāo）壓噴射脫脂過程中噴射的衝擊作用是決定性的，噴（pēn）射對金（jīn）屬表（biǎo）麵上的灰（huī）塵、炭（tàn）粒（lì）、石英砂等粒狀汙（wū）垢有很好的去除作用。

圖6-12噴射清洗（xǐ）裝置圖

圖片P409頁（yè）

在堿洗脫脂後，進行認（rèn）真的漂洗很重要。一般用清水漂洗，根據具體情況可選用熱水、溫水（shuǐ）或（huò）冷水，漂洗應（yīng）一直進行到漂洗液中的清洗液濃度很低為止（一般要（yào）求最終達到（dào）漂洗液中的清洗液濃度為原來的清洗（xǐ）液濃（nóng）度的3%以下），以免（miǎn）殘留清洗（xǐ）劑對金屬表麵造成汙染，尤其用（yòng）矽酸鹽作堿洗劑時，它在金屬表麵形成的膜很難漂洗幹淨，必（bì）須注意（yì），否則（zé）會對後續的（de）電鍍等加工（gōng）工序造成（chéng）麻煩。

2.溶劑脫脂

溶劑清洗是去除金屬表麵油汙的常用方法。其作用原理是，利（lì）用油垢（gòu）等有機物易溶於有機溶劑的特點，使其從金屬表麵溶（róng）解去除。處理金（jīn）屬（shǔ）材料（liào）通常在兩種情（qíng）況下使（shǐ）用溶劑清洗，一是在進行其他表麵處理工藝之前，使用乳劑清（qīng）洗能起到延長清洗效果（guǒ）的時間和降低生產成本的作用（yòng）；另一種情況（kuàng）是（shì）為後續工藝作準備時，如在裝（zhuāng）配、塗漆、檢測，在（zài）機加或包（bāo）裝之前，例如在電鍍之前進行一（yī）次溶劑清洗，可獲得無（wú）油表麵（miàn）。

溶劑清洗可分為室溫溶劑清洗（又稱冷清洗）和蒸氣脫脂清（qīng）洗兩種工藝。

（1）冷清洗

這是一種將金屬工件浸漬在有（yǒu）機溶劑中把金（jīn）屬工件表麵的（de）油汙溶（róng）解並使金屬屑等其他汙染物去除的方法。常用的有機溶劑有汽油等（děng）坯類有機溶劑，氯代坯，氟氯桂等不可（kě）燃溶劑。清洗通常在室溫或稍高（gāo）於室溫的溫度下進行。把金屬工件浸沒在溶劑中並（bìng）加（jiā）以攪拌，對大型金屬工件可采用（yòng）噴洗或擦（cā）洗的方式。對（duì）於有深孔或難以觸及之處存留的油汙或研磨劑的金屬工件可（kě）在加有超（chāo）聲波的清洗槽中用溶劑清洗，使用超聲波也可縮短清洗複雜形狀零件的清洗時間。

表6-5為常用於金屬工業冷清洗溶（róng）劑的性質。

表6-5冷清洗溶劑的特性

表格P410頁

（2）蒸氣脫脂

在蒸氣清洗槽中有機溶劑清洗液經（jīng）加熱變成蒸氣形成氣相區。工（gōng）件被放置在氣相區，粘附在其表麵上的（de）油垢被蒸氣溶解、衝洗，當蒸氣被冷（lěng）凝時溶劑（jì）連同油脂等汙垢回落到槽體下麵（miàn）的清洗液中，隨後溶劑再經過（guò）加（jiā）熱又（yòu）汽化為蒸氣與工件接觸，不斷循環作用，所以在蒸氣清洗（xǐ）時工件接觸的（de）溶（róng）劑蒸氣總是幹淨的，因此能克服浸洗和噴洗工藝中（zhōng）清洗液不斷被汙（wū）染的缺點，並且由於與工件接觸的清洗液總是幹淨的（de），從（cóng）而可使工件表麵獲（huò）得較（jiào）高的清（qīng）潔（jié）度。

蒸氣脫脂使用的有機溶劑要求具有以下特點：①具有較高的（de）溶解油垢的能力；②較（jiào）低的汽化熱和比熱容，在相同質量的金屬工（gōng）件上冷凝的溶劑最多而所需的熱（rè）量卻最少；③有足夠高的沸點，以保證用溶劑蒸氣漂洗的最終效（xiào）果（guǒ）好（hǎo），工件易（yì）於（yú）幹燥；④沸點又不（bú）特別高，以便通過簡單蒸憎把溶劑從油垢中分離出來；⑤蒸氣相對密度比空氣大，向空氣中擴散的損失小；⑥清洗過程中能保持化學性質穩定；⑦對工件和設備無腐蝕作（zuò）用；⑧在工（gōng）作條件下安全無毒，有（yǒu）不（bú）易燃（rán）、不易爆、無毒的特點。從（cóng）目前（qián）使（shǐ）用情況看，適（shì）合以上要求的主要是鹵代坯溶劑。

表6-6列舉了一些蒸氣脫脂溶劑的性質。

表6-6蒸氣脫脂溶劑的性質

表（biǎo）格P411頁

3.表麵活性劑水溶液和混（hún）合溶劑脫脂清洗

由於溶劑清洗使（shǐ）用的汽油等（děng）燒類溶劑有易燃、易爆、汙染大氣（qì）的缺點，而鹵代坯溶劑因有毒性大（dà）和破壞臭氧層的缺點而受到環保法規的限製，目前金屬脫脂工藝已逐漸改用安全、無毒、性能溫和的表麵活性劑溶液或混合溶劑。

（1）表麵活性劑脫脂清洗（xǐ）

去除油（yóu）垢使用的表麵活性劑清洗（xǐ）劑（jì）是由表麵活性劑，清洗助劑（jì）及添加劑組成的（de）。表麵活性劑一（yī）般用去汙（wū）能力強的（de）陰（yīn）離子表麵（miàn）活性劑（jì）與（yǔ）非離子表麵（miàn）活性劑複配而成。在噴射方式清洗時，使用的表麵活性劑多是非（fēi）離子型的，因為通常非離子表麵活性劑是低泡型的，形成泡沬少，不（bú）會降低噴射壓力。用浸漬清洗脫脂時，泡沫不會對（duì）清洗效果產生（shēng）不良影響（xiǎng），所以可以用陰（yīn）離子表麵活性劑與非離子表麵活性（xìng）劑的複配物。清洗液（yè）中通常加（jiā）入三聚磷（lín）酸鈉等助洗劑，並使清洗液具有堿性以提高脫脂能力。用表麵活性劑清洗液脫脂的最大優點是不會對（duì）金屬表麵（miàn）造（zào）成腐蝕損傷，不足之處是其（qí）對陳舊的粘（zhān）稠油性汙垢去除力差，吸附在金（jīn）屬表麵的表麵活性劑清洗液要認真進行漂洗去除（chú），以免對後續（xù）工序造成不良影（yǐng）響。

（2）混合溶劑脫（tuō）脂清洗（xǐ）

常用於脫脂清洗的混合試劑，有親油性有機溶劑與表麵活性劑的混合液，有機溶劑與堿水溶液的混合液（yè）等多種形式。

當親油性（xìng）有機溶劑在表麵活性劑水溶液中以乳化（huà）或增溶狀態存在時，兩者發揮協同（tóng）作用使清洗力得到更好的發揮（huī），在這種狀態下有機溶劑能在比較安全和衛生的條件下使用。在表麵活性劑水溶液中加（jiā）入少（shǎo）量親油性有（yǒu）機溶劑形成的透明狀增溶（róng）性清洗劑有很（hěn）強的去油汙（wū）能力。

而由醇或讎類親水有機（jī）溶劑中（zhōng）加入少量堿（jiǎn）水形（xíng）成的（de）混合溶劑的脫脂力比原來的醇類溶劑脫脂（zhī）能力大為提高，可燃性（xìng）卻大為降低。

乳化液清洗劑（jì）是利用乳化劑使有機溶劑分散到水（shuǐ）中形成的混合溶液。

乳化係（xì）統中有兩個不相容的相，其中一相從球形液分散到另一相中，不（bú）穩定的乳狀液在（zài）放置過程中會分離成兩相，上層是密度較小（xiǎo）的富油相，下層是密度較（jiào）大（dà）的高（gāo）水相（xiàng）。這類清洗液要不斷攪拌才能保持分散狀態，這種（zhǒng）雙層的乳狀液可以在分離狀態下，當浸漬清（qīng）洗液使用。當待洗工件通過富油溶劑的表層進（jìn）入富（fù）水（shuǐ）的（de）下層時，兩相都與金屬表麵（miàn）保持（chí）接觸並完成清（qīng）洗，而使用噴射設備時，雙相清洗液會變（biàn）成均勻分散的乳狀液，因（yīn）為（wéi）在泵的作用下有（yǒu）機溶劑與水已充分混合。

這種乳化清洗液中的（de）有機溶劑通常是（shì）沸點為60~260°C石油分餾產物，乳化劑有陰離子表麵活性劑（烷基苯磺酸銨），非離子表麵活性劑（烷醇（chún）聚氧乙烯醚，多元醇脂肪酸脂等）。為使乳化劑在有機溶劑中有一定溶解度，常加入一些水（shuǐ）溶（róng）性耦合劑如高摩爾質量的醇、酯醚等有機（jī）化合物。

用於噴射脫脂清（qīng）洗的乳化清洗液濃度為2%〜5%，用於浸漬清洗時乳狀液濃度為4%〜10%，乳化除油液配方如表6-7。

表6-7乳化除油液配方

表格P412頁

使用方法：噴、浸均可，但噴射（shè）除油（yóu）效果好。國產的以表麵活（huó）性（xìng）劑為主要成分的金（jīn）屬清洗劑有801、NQJ-1，JL-1等商品型號，主要成分為油酰胺、脂肪醇（chún）聚氧乙烯醛、苯基酯（zhǐ）聚氧乙烯醯、十二烷基二酰胺等非離子表（biǎo）麵活性劑。

4.酸（suān）洗（xǐ）脫脂

酸洗劑是一種選（xuǎn）用無機酸，有（yǒu）機酸（suān）或酸性鹽結合表麵（miàn）活性劑組成（chéng）的清洗劑。用酸洗劑在加熱（rè）或不加熱條件下可去除金屬表麵上的氧化（huà）物，油汙及其他汙物。通常把用酸去除金屬（shǔ）氧化皮的工（gōng）藝叫酸蝕，但在金屬工件進行電鍍、塗漆等工藝之前也可以用酸作最後的表麵處理，此時（shí）稱為酸（suān）洗工藝。

（1）酸洗脫（tuō）脂清洗（xǐ）劑的組成

酸洗脫脂清洗劑（jì）可（kě）使（shǐ）用各種無機酸和酸性鹽組成的溶液，可含有或不含有表麵（miàn）活性劑（潤濕劑），其通常組成為：①無機酸溶液；②酸與有機溶劑混合液；③酸性鹽溶液。

（2）酸（suān）洗方法及設備

酸洗工藝廣泛采用擦刷、噴（pēn）洗、浸漬和滾筒等方法。雖然加熱能大大（dà）提高清洗（xǐ）效率，但（dàn）清洗通常在室溫下進行，原因在於室溫下容易控製腐蝕而且操作成本低。酸洗時間（jiān）一般比酸（suān）蝕時（shí）間短，尤其使用強酸（suān）洗時間更短，要根據清（qīng）除（chú）汙（wū）染物（wù）的性質，工件的大小，形狀和數量以及酸洗溶液的類型選擇合適的清洗方法與設備。擦刷設備是最簡單的，通常使用墩布、刷（shuā）子、擦洗布蘸取（qǔ）酸液刷洗。浸漬設備包括普通浸漬槽或帶有加熱和超聲波裝置的設備（bèi）等。

5.電解脫脂清洗

電解脫脂清洗是在特殊配方（fāng）的堿性溶液中把（bǎ）金（jīn）屬工件與電解（jiě）槽的陽極或陰極相連，在直流電的作用下去除油脂汙垢的方法（fǎ）。通（tōng）常電解（jiě）脫脂是（shì）在堿洗（xǐ）脫脂或溶劑脫脂（zhī）等脫脂工序之後進行，適合（hé）在金屬表麵大部（bù）分油脂汙垢被去除之後仍有微量油脂成分（fèn）的情況下使用，如金屬表麵存在單分子膜厚度的吸附（fù）層（céng）油垢時會影（yǐng）響其加工性能（néng），此時用電解脫脂效果好。

在特殊配方的堿性溶液中發生（shēng）的電解（jiě）反應實際是電（diàn）解水，在陽極產生氧（yǎng）氣，在陰極產（chǎn）生氫氣，在溶液中加入各種電解質起到降低電阻的（de）作用，使電解比在用純水（shuǐ）時更容易發生。

（1）金屬的（de）陽（yáng）極電（diàn）解脫（tuō）脂清洗

通常鋼鐵脫脂（zhī）清洗采用這（zhè）種方法。清洗時把待洗工件掛在（zài）電（diàn）解槽（cáo）陽極，利用氫氧根離子在陽極放電時產生的氧氣（qì）氣泡的摩擦刷（shuā）洗作用吹掉工（gōng）件上的油脂（zhī）及其他汙垢。

（2）陰極電解（jiě）脫（tuō）脂清洗

把待（dài）洗金屬工件與電解槽陰極相連時可發（fā）生陰極電解脫脂（zhī）清洗，此時在陰極（金屬工件）周圍產生氫氣，而且產生的（de）氫氣量是同（tóng）時在陽極附近產（chǎn）生（shēng）的氧氣量的（de）兩倍。因此氫氣產生的機械擦刷作用（yòng）及對清（qīng）洗（xǐ）液的攪拌（bàn）作用都比陽極電解清洗時（shí）大。另外（wài），工件掛於陰極使表（biǎo）麵帶有負（fù）電荷（hé），這樣帶負電荷的工件與帶負電荷的汙（wū）垢之間的（de）排斥作用也有利汙垢的清（qīng）除，但（dàn）這種（zhǒng）方法不適合用（yòng）於（yú）易產生氫脆的鋼鐵等金屬零件。電解時也可采（cǎi）用定時更換陰陽極的方（fāng）法。

6.電鍍前金屬材（cái）料的清洗

電鍍加工的金屬材料，不（bú）僅要求表麵高度潔淨，而且要求表麵平滑光亮，有（yǒu）利於電鍍時所鍍（dù）金屬在鍍件（jiàn）表麵緊密附著。因（yīn）此，電（diàn）鍍前，鍍件必須進行清洗處理。

清洗處理工藝根據（jù）被鍍材料（liào）的種類以及製品的用途而不同。下麵（miàn）以鋼鐵材料鍍件在電鍍前的清洗過程的主（zhǔ）要環節為例（lì）加以介紹（shào），如圖6-13。

圖6-13電鍍前鋼鐵（tiě）材料清洗係統

圖片P413頁

各種（zhǒng）工藝的作用如下：

研磨：通過機械研磨把鋼鐵材料表麵（miàn）氧化層和汙染層（céng）的大部分去除使（shǐ）表麵變得平滑。

溶劑脫脂（zhī）：用有機（jī）溶劑去除金屬表（biǎo）麵油脂，礦（kuàng）物油等油性汙（wū）垢，當金（jīn）屬表麵油（yóu）脂少時，這一工（gōng）藝可略去。

堿脫脂：如前介紹，這（zhè）是最普遍采用的脫脂方法。

電解脫（tuō）脂和研磨：對於需要特別潔（jié）淨的（de）金屬表麵需要加這（zhè）一工（gōng）藝。電解脫脂的原理（lǐ）是利用電解時在電極金屬表（biǎo）麵產生的氫氣和氧氣泡的衝擊作用去除金屬表麵的油垢和吸附的其他汙垢。根據被（bèi）脫脂的金（jīn）屬材料，所連的電極不同，分為（wéi）陽極電解脫脂和陰（yīn）極電（diàn）解脫脂。鋼鐵材料隻能用陽極電解脫（tuō）脂，利用陽極附近產生的氧氣（qì）作用去除油脂，而不會（huì）因吸收氫氣而產生氫脆，而有色（sè）金屬電（diàn）解脫脂時可采用陰極電解脫脂，陰極產生（shēng）的氫氣量是陽極產生的氧氣量的兩倍，產生氣體量多，脫（tuō）脂效率（lǜ）高，而且一般有色（sè）金屬不會因吸收氫氣而產生氫脆。

浸酸：是電鍍前普遍（biàn）釆用的工藝（yì），它不僅可以（yǐ）去除（chú）金屬表麵的氧化膜，也把堿洗過程中帶入的堿除去。

金屬去鏽（xiù）清洗（xǐ）

去除金屬表麵的腐（fǔ）蝕產（chǎn）物的清洗（xǐ）稱（chēng）為去鏽清洗。通（tōng）常釆用的方法有物理方法（fǎ）（包括人工和機械研磨的方法）和化學方法（包括酸洗、堿洗、鹽浴和超聲波法）以及電（diàn）化學方法（電解去鏽）。

1.磨料噴砂清洗

磨料噴砂（shā）是把幹的或懸浮於液體中的磨（mó）料定向噴（pēn）射到金（jīn）屬零件或產品的表麵去除腐（fǔ）蝕產物的物理清洗（xǐ）方法。噴（pēn）砂清洗可以（yǐ）去除金屬砂、鐵丸、細砂、玻璃等，在選擇具體磨料時應考慮磨料的硬度、密度、顆粒大小及形狀等因素。

噴砂工藝所使用的設備有：不使用空氣的拋（pāo）砂葉片或轉（zhuǎn）葉輪、壓力噴嘴設備、吸入式噴嘴設備等。噴（pēn）砂清洗是去除鋼（gāng）鐵及非鐵金屬表麵氧化皮等腐蝕產物的常（cháng）用方法。

2.酸蝕去鏽

酸蝕是通過浸漬在酸水（shuǐ）溶液中去除金屬表麵氧（yǎng）化皮和其他（tā）雜質的化學清洗方法。由於酸蝕較經濟又適合連續作業，所以是去除大噸位產品金屬表麵氧化皮最有效的方法，特別是清洗鋼鐵產品，如鋼坯、鋼錠、鋼板以及鋼鐵（tiě）帶材、線材、管材等，也可用於鋼鐵的（de）鍛件、鑄件的清洗去（qù）鏽。

（1）酸蝕液

酸蝕液中（zhōng）常用的酸是硫酸和鹽酸（suān）。硫酸的優點是成本低（dī）、煙霧少、用量（liàng）少，通常使用5%〜10%濃度（dù）的硫酸在60〜80°C溫度下進行酸蝕處理。其缺點是生（shēng）成（chéng）的硫酸鐵水（shuǐ）溶性較小，容易產生氫脆現象。為防止氫脆產生，可向硫酸浴中加入5%左右的硝酸或重鉻酸鹽。鹽酸也是酸蝕經常使用的酸，通常（cháng）使用的濃（nóng）度為（wéi）5%〜15%的鹽酸在室溫條件下反應，當溫度超過40°C會有氯化氫氣體揮發而造成酸的損失並且對人體有害。鹽酸的優點是酸蝕生成（chéng）的鹽水（shuǐ）溶性好，去（qù）鏽速度快，金屬發生（shēng）氫脆（cuì）的危害小。酸蝕使用的酸還（hái）有磷（lín）酸，但價格（gé）較高，使用較少（shǎo）。

為了抑製酸對金屬基體的腐蝕，要加入緩（huǎn）蝕劑或氫脆抑製（zhì）劑以減少氫脆的產生，防止點蝕的發生，降低酸的消耗，但它們對腐（fǔ）蝕產物的去除速度並無明顯影響。

（2）酸蝕槽的結構

構成酸（suān）蝕（shí）槽的材料有木材，混凝土、磚、塑料和鋼板，耐（nài）酸的材料對槽外殼（ké）起保（bǎo）護作用，材料通常由天然橡膠，純（chún）橡膠或合成橡膠組成，用耐酸磚做槽子四壁和底（dǐ）裏的（de）襯裏（lǐ）。圖6-14是一個生產能力為3.6〜4.5t用於成卷帶鋼（gāng）去鏽處理的酸蝕槽的結構示意（yì）圖。

圖6-14酸蝕槽結（jié）構

圖片P415頁

3.鹽浴法（fǎ）清理氧化皮

當金屬表（biǎo）麵的氧化皮中（zhōng）的氧化物發生化學反應時，由於氧化物層與金屬基體的膨脹係數不同會使鏽（xiù）垢與金屬基體分離而脫落。

鹽浴法處理氧化皮可（kě）分（fèn）為氧化（huà）法、電解法、還（hái）原法。

（1）氧化性熔鹽（yán）處理法（fǎ）

這種方法有（yǒu）用途廣，操作簡（jiǎn）單的特點，所以工業上大量生產的產品如不鏽鋼、鈦金屬的圓料、棒料、線材和帶材都（dōu）采用這種方法處理。這種鹽浴（yù）的（de）工作溫度範圍在205〜480°C，如（rú）不鏽鋼表麵的鏽垢含73%Fe，18%Cr，9%Ni的氧化物在氫氧化鈉和硝酸鈉鹽浴中發生下列氧化反應：

2Fe₃O4+NaNO₃=3Fe₂O₃+NaNO₂

2FeO+NaNO₃=Fe₂O₃+NaNO₂

Cr₂O₃+3NaNO₃=2CrO₃+3NaNO₂

CrO₃+2NaOH=Na₂CrO4+H₂O

在（zài）二氧化猛催化劑作用下，亞硝（xiāo）酸鈉與空氣中的氧反應（yīng）又轉變成硝酸鈉，生成的Fe₂O₃氧化皮等容（róng）易用酸蝕溶解去除，由於熔鹽的預處理作用使酸蝕溶液（yè）所需濃度和溫度都（dōu）大為降低，而要徹底清（qīng）除氧化皮（pí），在鹽浴處理之後要再進行酸洗或酸蝕處理。

（2）還原（yuán）法

還原法是用氫化鈉去除（chú）氧化皮的方法，也是在熔堿浴中進行的。在氫氧化鈉堿（jiǎn）浴（yù）中，金屬鈉和氫氣反應（yīng）生成氫化鈉（nà）與浸泡在（zài）熔堿浴中的金屬接觸（chù）時把氧化皮中的（de）鐵，鐮，輅的氧化物還原成金屬，當金屬從熔堿中（zhōng）取出冷卻時，由於鏽垢與金屬基體間膨脹係（xì）數的（de）差異而使殘存（cún）的氧化皮從金屬表麵脫落。

還（hái）原法的工藝（yì）為：

氫化鈉（nà）生成→還原氧化皮→水（shuǐ）冷卻（què）→酸洗→水洗

熔（róng）融氫氧化（huà）鈉浴溫度保持在370〜400°C，其中含（hán）有（yǒu）1.5%〜2.0%的NaOH。反應式如（rú）下：

2Na+H₂=2NaH

4NaH+Fe₃O₄=3Fe+4NaOH

其裝置如圖6-15。

圖6-15氫化鈉法除鏽裝置

圖片P416頁

（3）電解（jiě）法

在既無化學氧化作用又無化學還原作用的熔鹽中通入直流電後，熔鹽被（bèi）激活而具有氧（yǎng）化性或還原性。電解熔鹽法設備非常簡單（dān），由一個直（zhí）流電（diàn）源、一個（gè）換（huàn）向開關、一個正極、一個以爐壁或工件為負極及一個（gè）導電介（jiè）質（熔鹽）組成。熔鹽電解法主要（yào）用於（yú）去除鑄（zhù）件上的型砂，電解時間根據實（shí）踐確定，一般在15~30min之間。

4.堿液除鏽

利用在堿性介質中，金（jīn）屬離（lí）子螯（áo）合（hé）劑把金屬氧化物中的金屬離子螯合而使鏽垢去除的方法稱為堿性除鏽法。

堿（jiǎn）性除鏽清洗（xǐ）劑的配方如下：

EDTA30〜50g/L，NaOH100~150g/L，NaCN50〜75g/L，表（biǎo）麵活（huó）性劑0.1〜2.0g/L或（huò）焦磷酸鈉50g/L，NaOH150g/L，NaCN75g/L，表麵活性劑（jì）0.2〜7.0g/L。

具體方法為（wéi）在50~70°C，5~10A/dm²電流密度下電解，或在70~90°C熱溶液中浸漬去（qù）除。

非鐵金屬也可用堿法除鏽，如處理金屬鋁的配方為：

5%〜10%氫氧化（huà）鈉（nà），50~70°C，15〜60s浸漬處理。

用酸蝕除鏽會使金屬基體發生溶解而造成金屬材料尺寸精度變差（chà），不進行鈍化處理仍（réng）有生鏽的可能，而且（qiě）有產生氫脆的可能等缺點，而用堿洗（xǐ）除（chú）鏽就沒有上述缺（quē）點，但它存在生產成本高，反應速度慢等缺點，應根據實際情況選擇合適的（de）去鏽方法（fǎ）。

5.超（chāo）聲波除（chú）鏽

是一種（zhǒng）超聲波清洗的改進方法。使用的除鏽（xiù）劑有鹽酸、硫酸、硝（xiāo）酸及其混合酸，使用（yòng）鹽酸（suān），硫酸比硝酸除鏽時間（jiān）短，在相同濃（nóng）度下（xià）以混合酸除鏽效果最好。通（tōng）常用30〜70kHz超聲波，在40~60°C溫度下，用5%〜20%酸作除鏽劑清洗。