不銹鋼及其制品在生產、加工、熱處理及包裝運輸過程中,有可能破壞表面的鈍化膜,從而降低不銹鋼的耐點腐蝕、晶間腐蝕、磨耗腐蝕的能力。特別是用在極其重要設備上的不銹鋼件,要嚴格保持表面的純凈度,防止污染。這些問題都可以用能化來解決。鈍化的目的是在不銹鋼及其零件表面形成均勻的、密的鈍化膜。
一(yi)、不(bu)銹鋼(gang)鈍化機理及影響因素
不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)理(li)(li)(li)論有薄(bo)膜理(li)(li)(li)論和吸附理(li)(li)(li)論。薄(bo)膜理(li)(li)(li)論認為(wei)是金(jin)(jin)屬(shu)(shu)與(yu)介質(zhi)作用,生成很薄(bo)的(de)保護膜;吸附理(li)(li)(li)論認為(wei)是離(li)子(zi)吸附所(suo)引起的(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表面化(hua)(hua)學(xue)(xue)活潑性(xing)減少(shao)。薄(bo)膜或吸附層的(de)存(cun)在(zai),阻礙了(le)腐蝕過程(cheng)的(de)進行,提(ti)高(gao)了(le)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)穩定性(xing)。在(zai)合金(jin)(jin)元素(su)中,鉻、鎳都是可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)性(xing)強的(de)元素(su),所(suo)以(yi),不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,特別(bie)是鉻含量(liang)、鎳含量(liang)越高(gao)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)性(xing)越強。具有單(dan)相(xiang)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,因組(zu)(zu)織(zhi)單(dan)一且(qie)均(jun)勻,可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)性(xing)強。馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼熱(re)處理(li)(li)(li)強化(hua)(hua)后具有多(duo)相(xiang)組(zu)(zu)織(zhi),可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)性(xing)差。
二(er)、不(bu)銹鋼常見鈍化方法(fa)及(ji)化學法(fa)鈍化工藝
不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的方法(fa)(fa)(fa)(fa)很(hen)多,有化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)電化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa)(fa)(fa),還有比較簡單的常溫自然鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、高溫鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等。化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)又(you)依采用鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)質(zhi)的不(bu)(bu)同,分(fen)為硝酸型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、硫酸型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、雙氧水型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)及堿(jian)液型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等。
1. 硝酸型(xing)介質(zhi)鈍化(hua)
目(mu)前,企業較普遍采用(yong)(yong)的(de)(de)是硝(xiao)酸(suan)型化(hua)(hua)學鈍化(hua)(hua)法。采用(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)溶液的(de)(de)原因(yin)是因(yin)為硝(xiao)酸(suan)是強氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)酸(suan),與不銹(xiu)鋼反應(ying)后,可形成質量優良的(de)(de)含鉻(ge)元(yuan)素的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)。
不同國家、不同企業選(xuan)用的硝(xiao)酸溶(rong)液(ye)濃(nong)度(du)和鈍(dun)化時間、溫度(du)等條件略有區別。下(xia)面(mian)介紹其(qi)中兩種(zhong)。
①. 硝酸(suan)型介質(zhi)鈍化
硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)
水(H2O):其余
使用溫(wen)度(du):20~50℃
浸泡時間:10~30min
這(zhe)是比(bi)較通用(yong)的鈍(dun)化(hua)方(fang)法,特別適(shi)用(yong)于(yu)含鉻(ge)量≥17%的不(bu)銹(xiu)鋼。
②. 硝酸-重(zhong)鉻酸鹽型介質鈍化(hua)
硝酸(HNO3,濃度70%):20%~30%(按容積)
重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·2H2O):2%(按重量)
水(H2O):其余
使用溫度:20~50℃
浸泡(pao)時(shi)間(jian):10~30min
在硝酸溶液中加(jia)人重鉻(ge)酸鹽可增(zeng)強鈍(dun)化能力,適(shi)用于含鉻(ge)量<17%的各種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,但不(bu)(bu)適(shi)用于易(yi)切(qie)削(xue)的高硫、高硒不(bu)(bu)銹(xiu)鋼。易(yi)切(qie)削(xue)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)化時,上(shang)述配方(fang)中的硝酸比例應提高至40%(按容(rong)積)。
2. 堿性溶液鈍化
Cr13型的馬氏體不銹鋼耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)較差,用(yong)酸(suan)性(xing)(xing)鈍化(hua)液難以取得好的效果,可以用(yong)堿性(xing)(xing)溶液鈍化(hua)。
氫氧化(hua)鈉(NaOH):14%(重量(liang)比(bi))
磷酸鈉(Na3PO4·12H2O):3%(重量比)
亞硝酸鈉(NaNO2):2g/L
水(H2O):其余
使用(yong)溫(wen)度:100~110℃
浸泡時間(jian):20~30min
三、不(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)化應注意(yi)的問(wen)題
1. 為(wei)保(bao)證不銹鋼的鈍化效果(guo),在鈍化前應對工件表面進行清(qing)理、除(chu)油、酸洗,甚至(zhi)是拋光,使(shi)工件顯(xian)露出新鮮的金屬(shu)基(ji)體(ti)。
2. 鈍化后的工件最好再進行一次補(bu)充后處理。
①. 奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在酸(suan)性(xing)介質鈍(dun)化后(hou),最好(hao)在1%的(de)(de)氫氧化鈉(na)溶液中進(jin)行(xing)短時(shi)間的(de)(de)中和處理。
②. 鐵素體不銹鋼鈍化后,應在5%(重量比)的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)中浸泡處理。
③. 馬氏體不銹鋼鈍化后,可在5%(重量比)的重鉻酸鈉(K2Cr2O7)溶液中補充處理,也可在稀氫氧化鈉(NaOH)溶液中進行短時浸泡處理。
3. 不銹鋼鈍化后,應注意清(qing)理表面,保(bao)證表面潔凈。
4. 不銹鋼(gang)的鈍化效果、質量(liang)與鋼(gang)種、成分、選(xuan)用(yong)配方、溫度(du)、時間等(deng)因素(su)有關,大批量(liang)首次(ci)采用(yong)鈍化處理(li)時,應試驗后進行。
5. 不(bu)銹鋼的(de)酸(suan)性(xing)(xing)或堿性(xing)(xing)鈍(dun)化液均具有一(yi)定(ding)的(de)腐蝕性(xing)(xing),在配制和(he)使用時應注(zhu)意操作安(an)全和(he)防(fang)護。

