(一)用强酸、强碱、强氧化剂试验
实验步骤:
1.
2.在涂蜡的不锈钢表面,用小刀刻上文字或图案。
3.
①浓H2SO4(98%)
③浓HCl(36%)
④王水(浓HNO3∶浓HCl=1∶3)
⑤6mol/L NaOH
⑥1mol/L KMnO4
4.1min后,用水洗去溶液,观察不锈钢表面。
实验现象:实验④,加王水的不锈钢表面,溶液慢慢产生小气泡,有刺激性气味,溶液变浅绿色,后来,溶液变灰绿色。10min后,用水洗去溶液,看到蚀刻出凹入的文字、图案痕迹。其它几个实验,没有观察到反应现象,用水冲洗溶液,不锈钢表面完好没有被腐蚀。实验结论:王水能腐蚀不锈钢。
(二)用浓HNO3、浓HCl混合酸试验
1.按浓HNO3(65%)、浓HCl(36%)(体积比)
配制不同浓度的混合酸:
①1∶3 ②1∶2.5 ③1∶2④1∶1.5 ⑤1∶1
2.将配制好①~⑤混合酸液,分别滴加到经涂蜡刻有文字(图案)的不锈钢表面。观察反应现象。
3. 10 min后,用水洗去溶液,观察不锈钢表面.
4.根据需要,可重复多次蚀刻。
5.加热除去不锈钢表面蜡层。
实验现象:实验①~⑤都观察到有小汽泡产生,闻到刺激性气味,溶液变浅绿逐渐变灰绿色,其中反应以③最快,⑤最慢,洗去溶液后,以实验③蚀刻的痕迹最深。
实验结论:
根据上述实验得出:不锈钢蚀刻液可用浓HNO3∶浓HCl=1∶2(体积比)配成。用这种蚀刻液,一般经3次蚀刻,每次约10min,刻痕深达0.5mm.生产上,可根据实际需要,调整蚀刻次数或稍微调整浓HNO3与浓HCl的配比,可获得满意效果
(三)蚀刻原理探讨:不锈钢的稳定性是相对的,在一定条件下,当其表面的含Cr复杂氧化物—氢氧化物膜(纯化膜)破坏后,就会发生腐蚀。
主要发生下列反应:
Fe+4HNO3(浓)=Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O(铁过量)
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(铁过量)
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ;3cdb4 U
少量发生反应:
2Ni+2 HNO3+4 HCl=2NiCl2+2NO↑+NO2↑+3H2O
Cr
不溶于浓HNO3,因其表面生成氧化膜而呈钝态.实验步骤:②浓HNO3(65%)将下列溶液滴加在不锈钢表面,观察反应现象。用毛笔将熔化的石蜡涂在不锈钢片上,封闭其表面。