摘 要

由于材料的化学性质和生产成本，在高温加工材料的表面上发生氧化和脱碳，也就是常说的形成氧化皮。为了除去氧化皮，在酸洗工艺中双氧水起到了非常重要的作用，而双氧水因为性质活泼，在高温下容易分解，在酸洗工艺中加入合适的双氧水稳定是降低工业生产成本的重要步骤，本文探究了几种双氧水稳定剂的效果，并研究了温度对双氧水稳定剂的影响。

关键词：酸洗工艺、双氧水、稳定剂

Abstract

Due to the chemical characteristics of materials and the limitation of production cost, oxidation and decarburization occur on the surface of materials processed at high temperature, which is often referred to as oxide scale formation. In order to remove oxide scale, hydrogen peroxide plays a very important role in pickling process, and hydrogen peroxide is easy to decompose at high temperature because of its active nature. Adding appropriate hydrogen peroxide to stabilize in pickling process is an important step to reduce industrial production cost. This paper explores the effects of several hydrogen peroxide stabilizers and studies the influence of temperature on hydrogen peroxide stabilizers.

Key words：Pickling process、Hydrogen peroxide、Stabilizer

目录

第一章 绪论 4

1.1 研究背景 4

1.2 酸洗概述 4

1.3 双氧水概述 4

第二章 基本反应原理 5

2.1 酸洗工艺 5

（1） 溶解作用 5

（2） 物理剥离作用 5

（3）还原作用 5

2.2 过氧化氢在酸洗工艺中的作用 5

2.2.1双氧水与亚铁离子反应 5

2.2.2 高锰酸钾法测定双氧水浓度 6

2.3对工业生产中酸洗速度的影响 6

2.3.1酸液的影响 6

2.3.2 氧化皮对酸洗速度的影响 6

2.3.3 酸洗液和环境的影响 6

2.3.4 酸洗液中铁盐含量的影响 6

2.3.5 酸洗方式的影响 7

2.3.6 酸洗液搅拌的影响 7

2.3.7 钢铁成分的影响 7

2.4 酸洗工艺中会出现的情况 7

2.4.1 酸洗气泡 7

2.4.2 过度酸洗 7

2.4.3 欠酸洗 8

2.4.4 锈蚀 8

2.4.5 夹杂 8

2.4.6 氢脆 8

第三章 几种稳定剂对双氧水的稳定作用 9

3.1 高锰酸钾溶液的标定 9

3.1.1 高锰酸钾标准溶液的配制 9

3.1.2 标定高锰酸钾标准溶液 9

3.1.3 计算高锰酸钾溶液的浓度 9

3.2 无稳定剂酸洗条件 10

3.3 酸洗条件下多元醇作稳定剂 11

3.3.1多元醇 11

3.3.2 酸洗条件实验过程 11

3.3.3 继续实验数据 13

3.3.4 数据分析 14

3.4 酸洗条件下脂环酮化合物作稳定剂 15

3.4.1 脂环酮化合物 15

3.4.2 实验数据 15

3.4.3 数据分析 17

3.5 酸洗条件下有机磺酸作稳定剂 17

3.5.1 有机磺酸 17

3.5.2 实验数据 18

3.5.3数据分析 19

3.6 酸洗条件下有机羧酸作稳定剂 19

3.6.1 有机羧酸 19

3.6.2 实验数据 20

3.6.2 数据分析 21

第四章 温度对双氧水稳定性的影响 23

4.1 不同温度下几种双氧水稳定剂对双氧水稳定性的影响 23

4.1.1 恒温30摄氏度 23

4.1.2 恒温45摄氏度 24

4.1.3 恒温60摄氏度 25

4.2 温度对稳定剂的影响 26

第五章 总结 27

参考文献： 28

第一章 绪论

• 1. 研究背景

冶金、机械工业生产过程中，由于钢铁材料本身的性质如强度、硬度、塑性和韧性的限制，生产加工又是冷热交替进行完成对产品的制造过程。然而又由于材料的化学特性和生产成本，经受高温处理的材料表面产出线氧化和脱碳现象，人们常说的形成了氧化皮。硬而脆的氧化皮阻碍了材料的进一步加工，酸洗去除氧化皮，并保证下一工序能正常进行成为必然。氧化皮是一种在钢铁材料表面铁与氧气反应生成的灰黑色的FeO、黑色的Fe₃O₄和红色的Fe₂O₃组合。往往含碳钢材和低合金钢材上与氧气生成的氧化皮会比较疏松，而且一般具有很多空隙。钢中合金元素的不同也会导致氧化皮的组成不尽相同，合金的种类：Cr、Mo等合金钢氧化皮薄而密，且耐腐蚀。

• 1. 酸洗概述

钢铁材料外铁元素与氧气生成氧化皮是由三层构成的，分别是，最外层的Fe₂O₃层，中间的Fe₃O₄ 层以及最里边的 FeO层。[1]因此酸洗速度主要取决于最外层的Fe₂O₃。Fe₂O₃虽然难以酸洗，但因为它结构松散所以酸液易穿过盖层进入Fe₃O₄层，而Fe₃O₄层致密且易碎。因而在Fe₂O₃层不是非常厚且致密的情况下，致密的Fe₃O₄层决定着酸洗的速度。FeO层不耐腐蚀，想对比下腐蚀地更快，对氧化皮起到剥离的作用。

• 1. 双氧水概述

过氧化氢也就是双氧水，化学式H₂O₂，在一般情况下会慢慢地分解成水和氧气，但它的解速度极其慢，但在催化剂等外部因素的影响下会加快反应速率。[2]过氧化氢既有氧化作用又有还原作用，这取决于过氧化氢所处的环境，医用双氧水浓度小于或等于百分之三．擦拭伤口表面．会有灼烧感、表面被氧化成白色。[3]

第二章 基本反应原理