導(dǎo)語：在金屬加工與制造領(lǐng)域，氧化皮問題一直是影響產(chǎn)品質(zhì)量與后續(xù)加工的關(guān)鍵因素。金屬材料在高溫加熱、熱處理或存儲過程中，表面極易生成一層氧化皮，它不僅破壞了金屬的外觀，還會降低金屬的耐腐蝕性、影響涂層附著力以及后續(xù)的焊接、機(jī)械加工等工藝性能。為有效去除氧化皮，眾多方法應(yīng)運(yùn)而生，高錳酸鉀去除氧化皮工藝便是其中一種頗具特色的化學(xué)處理手段。
很多的鍍鋅及鋅合金電鍍廠常常會遇到工件油污氧化皮難以去除，最后產(chǎn)生質(zhì)量問題的情況，接下來我們就來探討一下如何通過高錳酸鉀解決這些問題。
對于鈑金件很多是經(jīng)過多次冷擠壓和熱處理成型，并經(jīng)局部切削加工完成的。其尺寸精度要求嚴(yán)，表面光潔度要求高。然而由于擠壓、延伸及熱處理次數(shù)較多，表面上的氧化皮和皂化膜、半碳化硬層也厚，采用常用的去油和酸洗方法進(jìn)行清洗，難以達(dá)到上述質(zhì)量要求。而同樣的對于緊固件由于其加工過程中也會有類似的問題出現(xiàn)，那么如何能做好電鍍前的處理呢？
強(qiáng)酸強(qiáng)堿的侵蝕以及浸洗時(shí)間過長，鋼的結(jié)晶受到過腐蝕，使延伸率等機(jī)械性能變壞，導(dǎo)致部分材料在擠壓成型中破裂。酸洗后表面上總有灰黑色附灰不能洗掉，給后續(xù)處理帶來困難，導(dǎo)致結(jié)合力等問題。
根據(jù)資料介紹，如果要去掉鋼材表面的堅(jiān)固氧化皮和污垢，并要求對鋼材基體無嚴(yán)重腐蝕作用。其處理方法，需要在不形成氫的氧化性介質(zhì)中進(jìn)行。經(jīng)過研究，可以采用苛性高錳酸鹽的方法進(jìn)行清洗，其優(yōu)點(diǎn)是基本上消除了由于過腐蝕而產(chǎn)生麻坑，且降低了氫脆性，對鋼材內(nèi)部晶格侵蝕很輕，同時(shí)保證了尺寸精度，無超差現(xiàn)象。清洗較短時(shí)間，可獲得光潔表面。
一、苛性高錳酸鹽在清洗中的反應(yīng)機(jī)理
苛性高錳酸鹽在酸性或堿性介質(zhì)中，都是強(qiáng)氧化劑，在適當(dāng)條件下，很容易洗掉鋼材表面的氧化皮、碳化物和有機(jī)油污等。氧化過程是紫色的高錳酸根離子，還原成難溶性的棕色二氧化錳。
MnO4+2H2O+3e→MnO2+4OH-
在堿性介質(zhì)中，六價(jià)錳的錳酸根（MnO4-)是中間化合物，還原反應(yīng)和分解反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，結(jié)果放出分子氧，消耗高錳酸鉀。
4KMnO4+4NaOH→KNaMnO4+2H2O+O2
氧化皮的反應(yīng)決定于氧化物的性質(zhì)，無論是高價(jià)還是低價(jià)氧化物，都適應(yīng)于苛性高錳酸鹽的處理。鐵的低價(jià)氧化物首先氧化，結(jié)果銹皮松弛，體積膨脹，結(jié)構(gòu)破裂。附在鋼殼表面上的少量二氧化錳和鹽酸作用時(shí)（尤其在少量H2O2的情況下）容易迅速溶解與變了性質(zhì)的銹皮一起進(jìn)入酸液中。由于溶解時(shí)發(fā)生劇烈反應(yīng)，任何鐵的化合物、附灰都進(jìn)入酸液。在苛性高錳酸鹽中也可能生成不同的低價(jià)鐵氫氧基絡(luò)合物進(jìn)入酸液。
二、苛性高錳酸鹽的配制
工作液成分：KMnO4:NaOH=1:1，混合物含量140-200克/升，其余為水。
操作規(guī)范：工作溫度為75-100℃。配制時(shí)先將定量的氫氧化鈉溶解于一定量的水中，然后按比例加入高錳酸鉀，攪拌至完全溶解。為了保證工作液的穩(wěn)定性，應(yīng)定期分析，如果不符合規(guī)定，必須及時(shí)調(diào)整。當(dāng)氫氧化鈉超過100克/升時(shí)，能分解高錳酸鉀，應(yīng)用水稀釋使其符合規(guī)定。
三、工藝流程
苛性高錳酸鹽清洗（70-100℃,8-20分鐘）→流動冷水洗（常溫）→鹽酸漂洗（含量13-25%，常溫2-5分鐘）→流動冷水洗（常溫）。
四、清洗效果
試驗(yàn)與生產(chǎn)表明：采用苛性高錳酸鹽清洗尺寸精度要求嚴(yán)，光潔度要求高的薄壁鋼殼件，優(yōu)于常用的去油酸洗工藝方法。苛性高錳酸鹽清洗后的鋼殼基本上消除了由于過腐蝕而產(chǎn)生的麻坑，降低了氫脆性，解決了鋼殼在沖壓變形時(shí)所產(chǎn)生的破裂現(xiàn)象，極大地提高了產(chǎn)品合格率。鋼殼清洗后表面呈均勻而光潔的銀灰色，基本上滿足了鋅、錳鹽中溫磷化工藝的要求。磷化膜結(jié)晶細(xì)密薄而均勻，附著力強(qiáng)，具有一定的抗蝕性能，硫酸銅點(diǎn)滴試驗(yàn)可達(dá)一分鐘以上。
深入了解苛性高錳酸鹽在清洗中的反應(yīng)機(jī)理、苛性高錳酸鹽的配制、工藝流程及清洗效果，對于優(yōu)化金屬表面處理流程、提升產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。
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