導語：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、機械加工等工藝性能。為有效去除氧化皮，眾多方法應(yīng)運而生，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，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行清洗，難以達到上述質(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？

強酸強堿的侵蝕以及浸洗時間過長，鋼的結(jié)晶受到過腐蝕，使延伸率等機械性能變壞，導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固氧化皮和污垢，并要求對鋼材基體無嚴重腐蝕作用。其處理方法，需要在不形成氫的氧化性介質(zhì)中進行。經(jīng)過研究，可以采用苛性高錳酸鹽的方法進行清洗，其優(yōu)點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，同時保證了尺寸精度，無超差現(xiàn)象。清洗較短時間，可獲得光潔表面。

一、苛性高錳酸鹽在清洗中的反應(yīng)機理

苛性高錳酸鹽在酸性或堿性介質(zhì)中，都是強氧化劑，在適當條件下，很容易洗掉鋼材表面的氧化皮、碳化物和有機油污等。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)同時進行，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)，無論是高價還是低價氧化物，都適應(yīng)于苛性高錳酸鹽的處理。鐵的低價氧化物首先氧化，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（尤其在少量H2O2的情況下）容易迅速溶解與變了性質(zhì)的銹皮一起進入酸液中。由于溶解時發(fā)生劇烈反應(yīng)，任何鐵的化合物、附灰都進入酸液。在苛性高錳酸鹽中也可能生成不同的低價鐵氫氧基絡(luò)合物進入酸液。

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，必須及時調(diào)整。當氫氧化鈉超過100克/升時，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

試驗與生產(chǎn)表明：采用苛性高錳酸鹽清洗尺寸精度要求嚴，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?？列愿咤i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)晶細密薄而均勻，附著力強，具有一定的抗蝕性能，硫酸銅點滴試驗可達一分鐘以上。

深入了解苛性高錳酸鹽在清洗中的反應(yīng)機理、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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