由于不锈钢具有优越的耐蚀性、耐磨性、强韧性和良好的加工性能，被广泛的应用于航宇、海洋、军工、化工、能源及日用家具、建筑装潢、交通等领域，市场前景看好，而不锈钢的酸洗处理过程是不锈钢生产和制品加工中的一个必不可少的一环。不锈钢酸洗工艺选用的酸洗液一般为多种酸的混合物，主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等，这些混合酸的腐蚀性很强且具有很强的氧化性，腐蚀介质的温度也比较高，这些对防腐材料的耐蚀性能提出了很高的要求。
因此，了解不锈钢酸洗的基本原理、流程、常用的酸洗配方及掌握酸洗过程中的注意问题非常重要。
不锈钢酸洗原理是使用酸性液体，去除预处理后钢材表面的氧化物表皮，常见的有FeO、Fe2O3、Fe3O4、Cr2O、NiO、SiO2等，通过去除表面的氧化物，使其具有美好的光洁度。常见的酸洗用酸有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等，还有几种混合酸的配方，有时还要加入缓蚀剂。以盐酸为例说明酸洗的原理。
FeO 2HCl = FeCl2 H2O
Fe3O4 8HCl = FeCl3 FeCl2 H2O
Fe2O3 8HCl = FeCl3 FeCl2 H2O
Fe 2HCl = FeCl2 H2↑
前三个化学反应的结果是使铁的氧化物与酸作用，生产可溶于水的盐类（FeCl3 和FeCl2），而最后一个反应的结果是酸有基体作用产生氢气，氢气生成在钢的基体与氧化物之间，可促使氧化物与钢的基体分离而剥落。硝酸除有去除氧化物的作用外，还会起到生产钝化膜的作用。氢氟酸只适用于奥氏体不锈钢的酸洗，不适用于马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的酸洗。
2.酸洗段工艺流程酸洗的材料形态有带洗、管洗、板洗、线洗等，无论何种工艺的酸洗，不锈钢酸洗生产线工艺从生产到废水废气回收系统之间的各个环节都存在很强的腐蚀状态。因此防腐材料选择的好坏，直接关系到设备、车间地坪、地沟、废水废气的环保回收系统等处的正常使用。下面是某厂常用的酸洗工艺如下：
→原酸贮备→预清洗段(约3.5米)→硫酸酸洗段(约12米)→HF HNO3混酸酸洗段(约14米)→清洗段(三段式约8米)→烘干段(约4米)→废酸液回收→废水废气处理系统。
根据以上酸洗工艺的流程，需要防腐蚀处理工作的地方主要有：
（1）酸(清)洗钢制槽体及平台；（2）酸路系统(包括新酸系统、酸循环系统、废酸系统的贮罐和管道)；（3）酸雾收集系统(包括槽盖及收集管道)；（4）车间的钢筋混凝土地坪(包括设备基础地坪)、地沟和地坑。
不锈钢酸洗工艺中，各个工段具有不同的腐蚀介质，由某钢铁公司提供的酸洗液介质状况如下：
（1）原酸液
硫酸：槽中液浓度150～300g/L，温度为<90℃，原液浓度98%；
硝酸：槽中液浓度100～200g/L，温度为<90℃，原液浓度65%；
氢氟酸：槽中液浓度40～60g/L，温度为<65℃，原液浓度70%。
（2）混合酸
硝酸和氢氟酸：槽中液浓度40～60g/L,温度为<65℃。
（3）废水
含多种重金属离子、盐类和含氟离子的酸性废水。
（4）废气
含HF、NO×的废气。
从以上介质条件可以看出，介质的腐蚀性很强，尤其是硫酸和硝酸的浓度和温度比较高，具有很强的氧化性。因此在酸洗工艺中介质的贮存和使用介质的设备对防腐蚀材料的要求很高。
几种酸洗液配方：
（1）盐酸-硝酸-氢氟酸溶液（低浓度型）
盐酸（HCl，比重1.19）：50mL/L，硝酸（HNO3，浓度65%）：95mL/L，氢氟酸（HF，浓度40%）：22 mL/L，六次甲基四胺[（CH2）6N4]：2g/L，水余量，使用温度：＜40℃，酸洗时间：3～10min。
该工艺适用于经过热压、焊接加工，有较厚氧化层的不锈钢件的酸洗，但不适用于马氏体不锈钢和铁素体不锈钢。
（2）盐酸-硝酸-氢氟酸溶液（高浓度型）
盐酸（HCl，比重1.19）：100mL/L，硝酸（HNO3，浓度65%）：100mL/L，氢氟酸（HF，浓度40%）：50～60 mL/L，水余量：50mL，使用温度：15～40℃，酸洗时间：0.3～0.5min。
这个溶液酸的比例较高，无缓蚀剂，所以作用比较强烈，适用于铸造不锈钢的酸洗。因为不锈钢铸件表面的氧化物中含有氧化硅、氧化铬、氧化镍等，在强酸溶液的作用下可以很好地起到清理作用。
（3）盐酸-硫酸溶液
盐酸（HCl，比重1.19）：300mL/L，硫酸（H2SO4，比重1.84）：210mL/L，乙醇：120 mL/L，六次甲基四胺[（CH2）6N4]：2～3g/L，双氧水（30%H2O2）：260mL/L，水余量，使用温度：15～30℃，酸洗时间：3～5min。
适用于不锈钢表面存在一层薄而致密的氧化物膜的酸洗。溶液中含有硫酸和盐酸，所以比单一酸的酸洗效果好。加入六次甲基四胺可起到缓蚀的作用，加入双氧水有利于氧化膜的溶解和去除。乙醇的作用是稳定双氧水，使其充分发挥作用。
国内典型不锈钢酸洗工艺技术包括碱浸和酸洗2个体系，称为碱—酸复合酸洗。碱浸普遍采用 NaOH NaNO3氧化法，酸洗则采用 HNO3 HF 混酸酸洗法。国内去除不锈钢氧化皮的典型工艺流程: 退火状态 Cr 不锈钢、固熔状态 Cr－Ni不锈钢→预热→氧化型碱浸→淬水→水洗→预酸洗→水洗→混酸酸洗→高压水冲洗→钝化→水洗→中和。国内目前普遍选用敞开式酸洗生产线，采用氧化型碱浸 混酸( HNO3 HF 或H2SO4 NaNO3 NaCl) 酸洗工艺对不锈钢进行表面处理。
4.不锈钢酸洗应注意的问题（1）酸洗液的选择。为保证对不锈钢表面氧化物的酸洗效果，减少酸洗后的副作用，应根不锈钢的种类和氧化程度、酸洗的主要目的等合理选择酸洗液。
对于马氏体不锈钢和铁素体不锈钢，不要采用含氢氟酸成分的酸洗溶液，以防止过腐蚀，可选择含有缓蚀剂的酸洗液，可减小或者防止过腐蚀的产生。
对于需清除严重的、厚层氧化物时，可采用浓度较大的酸液，反之采用浓度较小的酸液。如果初次采取不锈钢酸洗工艺方法，最好先进行试验对比，以确定最合适的酸洗方法。
（2）在实际酸洗操作中，还应在酸洗前对工件表面进行清理、水洗除油等程序，在酸洗后还应进行水洗，甚至进行中和处理等，以保证酸洗后的工件表面无残留酸液或其他有碍工件表面质量的残留物。
（3）酸洗不是对任何不锈钢、任何状态都适用的。比如，经淬火硬化的不锈钢，淬火-回火的马氏体不锈钢，经氮化处理的不锈钢，经过耐磨堆焊的不锈钢，带细小孔洞的不锈钢等状态均不合适采用酸洗。
（4）不锈钢在加工过程中会出现黑色、黄色的氧化皮，为了提高不锈钢的外观和耐蚀性，加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理。去除焊接、高温加工处理后产生的氧化皮，使之银亮有光，并使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的氧化膜，不会再产生二次氧蚀，达到钝化目的，从而提高不锈钢制品的表面防腐质量，延长设备使用寿命。
不锈钢酸洗产品
（5）不锈钢在酸洗过程中，会有一定量的氢原子吸附在金属机体内，易形成清脆现象，所以，对于高强度不锈钢或有特殊要求时，在酸洗后应采取除氢处理。
（6）各类酸均有较强的腐蚀性和挥发性，所以在配制酸洗液和使用时，均应注意执行操作程序和采取安全防护措施，以保证人身和设备的安全。
5.结语为解决酸洗产生的废酸、废气和废水，通常废酸和废水采取集中排放、统一处理的方法，或另建处理场，将废酸和废水外包给有资质、有能力的环保企业处理。对于废气处理，比较成熟的方法是将整个厂房封闭起来，在厂房侧面安装废气处理装置，收集废气，处理达标后排放。在厂房内部采取槽边排风和侧墙排风等技术措施，使废气定向流动，以保证现场操作方便和操作人员的健康。
,参考文献
[1]国内不锈钢酸洗技术
[2]不锈钢表面处理技术
