[发明专利]碳素钢和低合金钢切割面氧化层酸洗液及酸洗方法

说明书

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种碳素钢和低合金钢切割面氧化层酸洗液及酸洗方法。具体的，所述酸洗液由稀盐酸和六次甲基四胺组成。具体的，所述酸洗方法包括以下步骤：(1)将样品放入热的酸洗液中，恒温浸泡；(2)取出样品后进行水洗并干燥；(3)干燥后，采用乙醇清洗样品并干燥。采用本发明的酸洗液和酸洗方法，可以简化样品制备流程，实现一次性制样便可同时测定氧、氮含量。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种碳素钢和低合金钢切割面氧化层酸洗液及酸洗方法。

背景技术

制造业对冶金材料性能要求的不断提高推动着洁净钢生产的持续进步，洁净钢生产的一个重要特征就是在生产中严格控制氧含量。某些低合金钢的冶炼工艺要求氮含量应严格控制在一定范围内，以保证适宜的Al/N比。这就要求冶炼过程中能够快速、准确测定钢中痕量的氧和氮含量。

常用且可靠的氧、氮含量测定方法是脉冲加热惰性气体熔融-红外线吸收法(热导法)，利用氧氮分析仪一次性称取样品可同时检测氧、氮两种元素。其中，测定氮含量时，粒状样品和碎屑状样品均可；而测定氧含量时，要求待测样品必须为比表面积小、表面无污染、金属基体裸露的且光滑洁净的粒状样品。目前在实际生产检验中，技术人员将大块样品的一部分制备粒状样品(用于测定氧含量)，另一部分采用钻床钻屑制备碎屑状样品(用于氮含量测定)。在制备颗粒样品的过程中，由于高速切割、研磨使样品表面形成较厚的氧化层和较深的机械划痕，无法满足分析方法对粒状样品表面粗糙度和洁净度的要求。因此需采用酸洗液除去样品表面的氧化层。

目前，现有的酸洗液主要为了清洗钢铁表面的铁锈或氧化皮，而对清洗后钢铁样品表面氧、氮元素残存情况和表面粗糙度无特殊要求。而且铁锈和氧化皮往往较厚，需要酸性和溶解性较强的溶液去除，用于此处时极易造成过腐蚀，无法满足氧氮分析仪对样品光洁度的要求。当选用酸性相对较弱的酸洗液处理切割面氧化层时，要么会增加酸洗时间，要么切割面氧化层处理不干净，从而也不能满足炼钢炉前快速分析氮、氧含量的要求。此外，现有的酸洗液成分复杂，除了含有多种无机酸外，还含有多种其它化学物质，例如酸雾抑制剂、乳化剂、去油除锈剂、缓冲剂等，不利于酸洗后样品表面痕量氧、氮元素的清洗去除，同时，不仅增加了酸洗液的生产成本，还不满足环保和绿色化学的要求。

为此，亟待研发一种适宜的酸洗液，并设计相应的酸洗工艺，不仅可以实现将样品表面氧化层去除干净的目标，还能保证经清洗后的样品表面无任何含氧、含氮物质残留，满足氧、氮含量同时检测要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种碳素钢和低合金钢切割面氧化层酸洗液及酸洗方法。

具体的，一方面，本发明提供了一种碳素钢和低合金钢切割面氧化层酸洗液，所述酸洗液由稀盐酸和六次甲基四胺组成。

上述的酸洗液，所述稀盐酸的浓度为1.2-2.4mol/L。

上述的酸洗液，所述稀盐酸的浓度为1.2-1.8mol/L。

上述的酸洗液，所述六次甲基四胺在酸洗液中的质量浓度为0.5％-3％。

上述的酸洗液，所述六次甲基四胺在酸洗液中的质量浓度为0.8％-1.2％。

另一方面，本发明提供了一种碳素钢和低合金钢切割面氧化层酸洗方法，包括以下步骤：

(1)将样品放入热的酸洗液中，恒温浸泡；

(2)取出样品后进行水洗并干燥；

(3)干燥后，采用乙醇清洗样品并干燥。

上述的酸洗方法，所述样品为碳含量小于等于0.70％的碳素钢和/或低合金钢。

上述的酸洗方法，所述步骤(1)为将样品放入70±5℃的酸洗液中，浸泡3-6min。