不同除油劑的除油效率和對基體腐蝕研究

萬贊華 李賓良 邵志松

摘要：文章所述實驗探究了丙酮、汽油和堿性清洗劑分別對防銹油、淬火油、滲透液和潤滑脂的清洗能力，得出每一種油污的最好清潔方式以及每一種清洗劑對哪一種油污清洗能力最好，同時探究了銅材料被三種清洗劑清洗過后在濕熱條件下的腐蝕情況以及晶界腐蝕，綜合來看，汽油的除油效率最好，丙酮次之，堿性清洗劑較差。

關鍵詞：除油劑；除油效率；基體腐蝕；防銹油；淬火油；滲透液 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ340 文章編號：1009-2374（2016）29-0065-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.029

1 概述

除油的好壞直接影響到下道工序的質量，例如銅合金除氧化膜，甚至某些金屬表面的除漆除垢等。因為銹層或者氧化膜等表面的油污如果不清除干凈就會阻礙除銹、除氧化膜等的液相接觸，影響到除銹液對銹層的滲透和對銹層的破壞、溶解，這樣必然造成除油、除銹、除膜都不徹底的嚴重后果，同時也污染了除銹、除膜的溶液造成二次污染或者降低了除銹溶液的能力和作用。

實際生產中，試樣表面會因前道工序不同沾上各種不同油污，不同的油污使用的清洗劑不一樣，只有合適的清洗劑才能獲得較好的清洗能力，同時對基材造成的影響較小。本文以黃銅為實驗基材，選用工廠里常見的潤滑脂，防銹油/熒光滲透液和淬火油作為實驗油污，分別用汽油/丙酮和堿性清洗劑按照HB5227進行清洗能力測試，按照GB/T 2361進行高溫高濕實驗，按照GB/T 7998-2005進行了晶間腐蝕測試。根據實驗結果得到不同油污較好的清洗劑為實際生產提供指導。

2 實驗

第一，準備三片50*50*3mm的銅片，首先進行試片打磨和清洗。打磨到表面光潔度大約是七級左右。將打磨好的銅片再用無水乙醇清洗干凈，用吹風機吹干。然后標記三個銅片依次稱重，得到質量m1、m2、m3。

第二，稱量完畢后，在三個打磨好的銅表面均勻涂抹一層油脂（比如潤滑脂），涂抹好后，再用電子天平稱重得到質量M1、M2、M3，然后將三個銅片放入清洗劑溶液中（比如汽油）。

第三，清洗完成后，將銅片從溶液中取出，掛在空氣中晾干，大約5分鐘。觀察銅片表面除油效果，是否有油污殘留。然后將銅片再放到電子天平上稱量，得到清洗后的質量K1、K2、K3。有Δm1=M1-K1、ΔM1=M1-m1，除油率=Δm1/ΔM1*100%。

3 實驗結果

3.1 各清洗劑對不同油污的清洗能力

圖1顯示的是丙酮對各種油污的清洗能力，從圖1中可以看出丙酮清洗潤滑脂效率較差，除油率只有64.07%。清洗后的試樣表面存在大量塊狀油脂，一層厚厚的油膜覆蓋在銅片表面，清洗效果不理想。丙酮對防銹油和滲透液清洗效果非常好，接近100%。清洗過后，銅片表面都非常光潔明亮，不殘留任何油脂油花，也沒有任何油膜覆蓋在銅表面，非常好。對于淬火油的清洗效果也不錯，達到了96.32%，除油非常干凈，只是銅片表面還殘留些許油漬。

圖2顯示的是汽油對各種油污的清洗能力，從圖2中可以看出：汽油對四種油污清洗能力都很強，尤其汽油清洗防銹油、淬火油和滲透液，效果都非常好，清洗效率接近百分之百。潤滑脂仍然最難清洗，但是汽油與丙酮相比，已經有了很大的提高，除油效果接近90%。

圖3顯示的是堿性清洗劑對各種油污的清洗能力，從圖3中可以看出堿性清洗劑對滲透液和淬火油清洗效果最好，滲透液除油率達到98.79%，淬火油達到96.31%，清洗后銅片表面都較干凈，只有星星點點油花存在。對潤滑脂清洗能力最差，除油率只有52.48%，很不理想，銅表面都殘留大量油漬，斑斑點點，不光滑。對于防銹油，清洗效果中等，只有83.42%表面有油花和油膜存在。

3.2 試樣濕熱腐蝕結果

表1為按照GB/T 2361進行高溫高濕實驗后，基材質量變化。從表1可以看出，黃銅在汽油和丙酮清洗后的濕熱條件下沒有出現明顯質量變化，而經過堿性清洗劑的基材質量有相對明顯的增重。圖4和圖5分別黃銅經過汽油和丙酮清洗后再進行濕熱實驗后的表面狀態，從圖4和圖5可以看出銅片沒有任何腐蝕痕跡。圖6為黃銅經過堿性清洗劑清洗后再進行濕熱實驗后的表面狀態，可以看出，銅片表面已經被腐蝕，表面出現黑色斑點。這是由于在堿性清洗劑的作用下，銅片表面與空氣中的氧氣發生反應，生成氧化銅，從而增加銅片質量。

因此，黃銅在汽油和丙酮清洗后的濕熱條件下不會發生明顯腐蝕，而經過堿性清洗劑后在濕熱條件下會對基本發生腐蝕。

3.3 基體清洗后晶間腐蝕試驗結果

圖7至圖9分別為經過丙酮、汽油及堿性清洗劑清洗后的銅材料的金相組織。從圖7至圖9上可以清晰地看到在試樣邊沿（與清洗劑接觸面）以及邊沿附近的金相組織與內部完全一樣，晶粒大小、晶粒數量都與銅材料內部相差無幾，因此經過丙酮、汽油及堿性清洗劑清洗后的銅材料不會發生晶間腐蝕。

4 結語

丙酮清洗潤滑脂效率較差，除油率只有64.07%。丙酮對防銹油和滲透液清洗效果非常好，接近100%。對于淬火油的清洗效果也不錯，達到了96.32%。

汽油清洗防銹油、淬火油和滲透液，效果都非常好，清洗效率接近100%。潤滑脂仍然最難清洗，但是汽油與丙酮相比，已經有了很大的提高，除油效果接近90%。

堿性清洗劑對滲透液和淬火油清洗效果最好，滲透液除油率達到98.79%，淬火油達到96.31%。對于防銹油，清洗效果中等，只有83.42%，對潤滑脂清洗能力最差，除油率只有52.48%。

黃銅在汽油和丙酮清洗后的濕熱條件下不會發生明顯腐蝕，而經過堿性清洗劑后在濕熱條件下會對基體發生腐蝕。經過丙酮、汽油及堿性清洗劑清洗后的銅材料不會發生晶間腐蝕。

參考文獻

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作者簡介：萬贊華（1977-），女，陜西韓城人，西安飛機公司工藝研究所工程師；邵志松（1979-），男，江蘇揚州人，南昌航空大學材料科學與工程學院講師，工學碩士，研究方向：金屬材料表面工程。

（責任編輯：王 波）