本發(fā)明涉及金屬加工，具體涉及金屬材料酸洗處理工藝。
背景技術(shù)：
1、金屬材料在熱加工或熱處理過程中，表面會(huì)形成一層由不同金屬氧化物組成的氧化皮。這層氧化皮必須在后續(xù)加工或使用前通過酸洗工藝去除。
2、傳統(tǒng)的酸洗工藝普遍采用無機(jī)強(qiáng)酸作為溶劑，用于溶解金屬氧化物。然而，酸液在去除氧化皮的同時(shí)，也會(huì)不可避免地腐蝕暴露出的金屬基體，導(dǎo)致金屬損耗、表面質(zhì)量下降，以及氫脆等問題。
3、為了減輕酸對(duì)基體的腐蝕，現(xiàn)有技術(shù)中常采用添加緩蝕劑的方法。例如，cn115261871a公開了一種酸洗液，其特征在于包含特定濃度的氯離子和苯并咪唑類緩蝕劑，本發(fā)明技術(shù)是利用氯離子和苯并咪唑類緩蝕劑的協(xié)同作用，在金屬制品表面氧化膜被酸腐蝕后，能較為普遍地吸附在裸露的金屬基體表面，形成一層被動(dòng)的、相對(duì)均勻的保護(hù)膜，以此減緩金屬的進(jìn)一步溶解。
4、然而，這類傳統(tǒng)緩蝕劑通常存在以下局限性：
5、非選擇性作用：緩蝕劑分子傾向于在整個(gè)暴露的金屬表面吸附，而不是精確地作用于活性最強(qiáng)、最需要保護(hù)的區(qū)域，這可能導(dǎo)致對(duì)某些區(qū)域保護(hù)不足，而對(duì)另一些剛?cè)コ趸?、需要短暫活化才能剝離的區(qū)域，過早地形成抑制層，可能反而影響氧化皮的去除效率或均勻性。
6、建膜時(shí)間與滯后：這類緩蝕劑的有效保護(hù)膜的形成需要一定的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)，基體可能已經(jīng)遭受了一定程度的腐蝕。
7、濃度依賴與穩(wěn)定性：緩蝕劑的性能很大程度上依賴于其在整個(gè)酸洗液中的濃度，有效濃度窗口可能較窄。并且，緩蝕劑自身在高溫和強(qiáng)酸環(huán)境下可能發(fā)生水解、分解或因吸附而消耗，導(dǎo)致性能隨時(shí)間下降，需要定期補(bǔ)充或更換。
8、平衡難題：需要精確平衡酸洗速度和緩蝕效果，這種平衡對(duì)于不同材質(zhì)、不同氧化皮狀態(tài)的金屬制品難以統(tǒng)一優(yōu)化，易造成對(duì)某些材料過蝕，對(duì)另一些除垢不凈。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明公開了一種金屬材料酸洗處理工藝，能夠更智能地響應(yīng)酸洗局部狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、按需、快速防護(hù)，同時(shí)保持高效除垢能力的酸洗技術(shù)，解決了現(xiàn)有酸洗技術(shù)中酸洗效率與基體保護(hù)難以兼顧、緩蝕劑效果不佳、工藝不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明公開了一種金屬材料酸洗處理工藝，是通過將金屬材料經(jīng)酸洗液浸泡的方式實(shí)現(xiàn)的。
3、優(yōu)選地，包括以下步驟：
4、將金屬制品用酸洗液浸泡后，用清水沖洗，得到酸洗處理后的金屬材料。
5、優(yōu)選地，所述浸泡的溫度為30-90℃，浸泡時(shí)間為10～60分鐘。
6、優(yōu)選地，所述酸洗液是通過以下步驟制備得到的：
7、在去離子水中緩慢加入98％濃硫酸，在溫度降至45℃以下時(shí)，加入氯化鈉，攪拌溶解，加入2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑，在50℃攪拌30min充分溶解，得到酸洗液。
8、優(yōu)選地，所述去離子水、98％濃硫酸、氯化鈉和2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑的質(zhì)量份數(shù)比為73-77:10-12:1.5-2.5:2～3。
9、優(yōu)選地，所述酸洗液是通過以下具體步驟制備得到的：
10、在73—77份去離子水中緩慢加入10—12份的98％濃硫酸，在溫度降至45℃以下時(shí)，加入1.5—2.5份氯化鈉，攪拌溶解，加入2～3份2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑，在50℃攪拌30min充分溶解，得到酸洗液。
11、優(yōu)選地，所述2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑是通過以下步驟制備得到的：
12、稱取10—12份鄰苯二胺、11—13份4-羥基苯甲醛和0.5—1.5份焦亞硫酸鈉，將鄰苯二胺溶解在80—120份無水乙醇中，再加入4-羥基苯甲醛和焦亞硫酸鈉，在78℃反應(yīng)4～6h，在冰水浴中冷卻30min，抽濾，濾餅先后用無水乙醇和去離子水洗滌，在60-80℃真空干燥，得到2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑。
13、優(yōu)選地，所述鄰苯二胺、4-羥基苯甲醛、焦亞硫酸鈉和無水乙醇的質(zhì)量份數(shù)比為10-12:11-13:0.5-1.5:80-120。
14、優(yōu)選地，所述2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑是通過以下具體步驟制備得到的：
15、稱取10—12份鄰苯二胺、11—13份4-羥基苯甲醛和0.5—1.5份焦亞硫酸鈉，將鄰苯二胺溶解在80—120份無水乙醇中，再加入4-羥基苯甲醛和焦亞硫酸鈉，在78℃反應(yīng)4～6h，在冰水浴中冷卻30min，抽濾，濾餅先后用無水乙醇和去離子水洗滌，在60-80℃真空干燥，得到2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑。
16、優(yōu)選地，具體包括以下步驟：
17、將金屬制品完全浸入酸洗液中，控制溫度在30-90℃，控制時(shí)間在10～60分鐘，達(dá)到時(shí)間后取出金屬制品，立即用清水徹底沖洗，得到酸洗處理后的金屬材料。
18、本發(fā)明具有以下有益效果：
19、(1)本發(fā)明提供的一種金屬材料酸洗處理工藝，通過采用包含硫酸、氯化鈉和特定緩蝕劑2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑的酸洗液配方，并結(jié)合特定的工藝條件，能夠在高效去除金屬表面氧化皮和銹蝕的同時(shí)，對(duì)金屬基體提供優(yōu)異的緩蝕保護(hù)；硫酸作為主要酸洗劑快速溶解氧化物，2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑分子因其含n、o雜原子和π電子體系的特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)能在金屬表面形成穩(wěn)定致密的吸附保護(hù)膜，有效阻止酸液對(duì)基體的侵蝕，氯化鈉則起到協(xié)同促進(jìn)除銹的作用，實(shí)現(xiàn)了除銹效率與緩蝕性能的良好平衡。
20、(2)本發(fā)明中關(guān)鍵緩蝕劑2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑通過在金屬表面進(jìn)行物理和/或化學(xué)吸附，形成一層保護(hù)屏障，顯著降低了金屬在酸洗過程中的腐蝕速率，該作用是基于2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑分子結(jié)構(gòu)中存在的孤對(duì)電子n、o原子和π電子云與金屬表面原子的相互作用，從而在微觀層面阻斷了腐蝕電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。
1.一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，是通過將金屬材料經(jīng)酸洗液浸泡的方式實(shí)現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述浸泡的溫度為30-90℃，浸泡時(shí)間為10～60分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述酸洗液是通過以下步驟制備得到的：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述去離子水、98％濃硫酸、氯化鈉和2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑的質(zhì)量份數(shù)比為73-77:10-12:1.5-2.5:2～3。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述酸洗液是通過以下具體步驟制備得到的：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑是通過以下步驟制備得到的：
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述鄰苯二胺、4-羥基苯甲醛、焦亞硫酸鈉和無水乙醇的質(zhì)量份數(shù)比為10-12:11-13:0.5-1.5:80-120。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，所述2-(4-羥基苯基)-1h-苯并咪唑是通過以下具體步驟制備得到的：
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬材料酸洗處理工藝，其特征在于，具體包括以下步驟：