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、不銹(xiu)鋼鈍化機理及影響(xiang)因(yin)素
不(bu)(bu)(bu)銹鋼鈍化(hua)(hua)理(li)(li)論(lun)有薄(bo)膜(mo)理(li)(li)論(lun)和吸(xi)(xi)附(fu)理(li)(li)論(lun)。薄(bo)膜(mo)理(li)(li)論(lun)認為是(shi)金屬與介質(zhi)作用,生(sheng)成很薄(bo)的(de)(de)保護膜(mo);吸(xi)(xi)附(fu)理(li)(li)論(lun)認為是(shi)離子吸(xi)(xi)附(fu)所(suo)引起(qi)的(de)(de)金屬表面化(hua)(hua)學(xue)活潑性減少。薄(bo)膜(mo)或(huo)吸(xi)(xi)附(fu)層(ceng)的(de)(de)存在,阻礙(ai)了(le)腐蝕過程的(de)(de)進行,提高了(le)金屬的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)穩定性。在合金元素(su)中,鉻(ge)、鎳都(dou)是(shi)可鈍化(hua)(hua)性強(qiang)的(de)(de)元素(su),所(suo)以,不(bu)(bu)(bu)銹鋼,特別是(shi)鉻(ge)含量(liang)、鎳含量(liang)越高的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼可鈍化(hua)(hua)性越強(qiang)。具有單(dan)相組織(zhi)(zhi)的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼和鐵素(su)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼,因組織(zhi)(zhi)單(dan)一(yi)且均勻,可鈍化(hua)(hua)性強(qiang)。馬氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼熱處理(li)(li)強(qiang)化(hua)(hua)后具有多相組織(zhi)(zhi),可鈍化(hua)(hua)性差。
二、不銹(xiu)鋼常(chang)見(jian)鈍化方(fang)法及化學法鈍化工藝(yi)
不(bu)銹鋼鈍(dun)化(hua)的(de)方法(fa)很多(duo),有(you)化(hua)學(xue)(xue)法(fa)鈍(dun)化(hua)和電化(hua)學(xue)(xue)法(fa)鈍(dun)化(hua)方法(fa),還有(you)比較簡單的(de)常溫自然鈍(dun)化(hua)法(fa)、高溫鈍(dun)化(hua)法(fa)等。化(hua)學(xue)(xue)法(fa)鈍(dun)化(hua)又依采(cai)用鈍(dun)化(hua)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)同,分為硝酸型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)法(fa)、硫酸型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)法(fa)、雙氧水型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)法(fa)及堿液型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)法(fa)等。
1. 硝(xiao)酸型(xing)介(jie)質鈍化
目前,企(qi)業較普遍采用的(de)是(shi)硝酸(suan)(suan)型化(hua)(hua)學鈍化(hua)(hua)法。采用硝酸(suan)(suan)溶(rong)液的(de)原(yuan)因是(shi)因為硝酸(suan)(suan)是(shi)強氧(yang)化(hua)(hua)性酸(suan)(suan),與不銹鋼反應后(hou),可形(xing)成質量(liang)優(you)良的(de)含(han)鉻元(yuan)素的(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)。
不同國家(jia)、不同企業選用(yong)的硝酸溶液(ye)濃(nong)度和鈍化時間、溫(wen)度等條件(jian)略有區(qu)別。下面介紹其中(zhong)兩種。
①. 硝酸型介質(zhi)鈍化
硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)
水(H2O):其余
使(shi)用(yong)溫度:20~50℃
浸(jin)泡時間:10~30min
這是比較通用的(de)鈍化方法,特別適用于含(han)鉻量≥17%的(de)不銹鋼。
②. 硝(xiao)酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽(yan)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)時間:10~30min
在(zai)硝(xiao)酸溶液中(zhong)加人重鉻(ge)酸鹽(yan)可增強鈍化能力,適用于含鉻(ge)量<17%的各種不(bu)銹(xiu)鋼,但(dan)不(bu)適用于易切削(xue)的高硫、高硒(xi)不(bu)銹(xiu)鋼。易切削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼鈍化時,上述配方(fang)中(zhong)的硝(xiao)酸比(bi)例應提高至(zhi)40%(按容(rong)積(ji))。
2. 堿性溶液鈍化(hua)
Cr13型的馬氏體不銹鋼耐腐蝕性(xing)較差,用酸性(xing)鈍化液(ye)難以取得好的效果,可以用堿性(xing)溶液(ye)鈍化。
氫氧(yang)化鈉(NaOH):14%(重量比)
磷酸鈉(Na3PO4·12H2O):3%(重量比)
亞硝酸鈉(NaNO2):2g/L
水(H2O):其余
使用(yong)溫度:100~110℃
浸泡時間:20~30min
三、不銹鋼鈍化應注意的(de)問題
1. 為保(bao)證不銹鋼的鈍(dun)化(hua)效(xiao)果,在(zai)鈍(dun)化(hua)前應對工件(jian)表面進行清理(li)、除油(you)、酸洗,甚至是拋(pao)光(guang),使工件(jian)顯露出新(xin)鮮(xian)的金屬基體。
2. 鈍化后的工件(jian)最好再進行(xing)一次補充后處理。
①. 奧氏體不銹鋼在酸性介質鈍化(hua)(hua)后,最好在1%的(de)(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉溶液中進行短時間的(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(hua)后,應注意清理表面(mian),保證表面(mian)潔凈。
4. 不銹鋼的鈍化效(xiao)果、質量與鋼種、成分、選用(yong)配方、溫度(du)、時(shi)間等因(yin)素有關,大批量首次采用(yong)鈍化處理時(shi),應試(shi)驗后進行。
5. 不銹鋼的(de)(de)酸性(xing)(xing)或(huo)堿性(xing)(xing)鈍化液均具(ju)有一定的(de)(de)腐蝕性(xing)(xing),在配制(zhi)和(he)使(shi)用(yong)時應(ying)注(zhu)意操作(zuo)安全和(he)防護(hu)。

