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、不銹鋼鈍化機理及(ji)影(ying)響因素


 不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)理論有(you)薄膜理論和(he)吸(xi)(xi)附(fu)理論。薄膜理論認為是金屬(shu)與(yu)介質作用,生成很薄的(de)(de)(de)(de)保(bao)護膜;吸(xi)(xi)附(fu)理論認為是離子吸(xi)(xi)附(fu)所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)表面化(hua)學活潑(po)性(xing)減(jian)少。薄膜或吸(xi)(xi)附(fu)層的(de)(de)(de)(de)存在,阻礙了(le)腐蝕(shi)過程的(de)(de)(de)(de)進行,提(ti)高(gao)了(le)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學穩定性(xing)。在合金元(yuan)素(su)中,鉻(ge)、鎳都是可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su),所以,不(bu)銹鋼(gang),特(te)別(bie)是鉻(ge)含量、鎳含量越(yue)高(gao)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)越(yue)強(qiang)(qiang)。具有(you)單相組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)和(he)鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang),因組(zu)(zu)織單一(yi)且(qie)均勻,可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)強(qiang)(qiang)。馬氏體不(bu)銹鋼(gang)熱處(chu)理強(qiang)(qiang)化(hua)后具有(you)多相組(zu)(zu)織,可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)差。



二、不銹鋼(gang)常見鈍(dun)化(hua)方(fang)法及化(hua)學法鈍(dun)化(hua)工藝


  不銹鋼鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的方法(fa)很多,有化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)和電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa),還有比較簡單的常溫(wen)自然鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、高(gao)溫(wen)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)等。化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)又依(yi)采用鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)質(zhi)的不同,分(fen)為硝酸(suan)型(xing)介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、硫酸(suan)型(xing)介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、雙氧水型(xing)介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)及(ji)堿(jian)液型(xing)介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)等。


1. 硝酸型介(jie)質鈍化


  目前,企(qi)業較普(pu)遍采用的是硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)型化學鈍化法。采用硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)溶(rong)液的原(yuan)因是因為硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)是強氧化性酸(suan),與(yu)不銹鋼反應后,可形成質(zhi)量優良的含鉻元素的氧化膜。


  不(bu)同國家、不(bu)同企(qi)業選(xuan)用的硝酸溶(rong)液濃度和鈍化時(shi)間、溫度等(deng)條件略有區別。下面(mian)介紹其中兩種。


 ①. 硝酸型(xing)介(jie)質鈍化


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使用溫度:20~50℃


  浸泡時間:10~30min


  這(zhe)是比(bi)較通用的鈍化方法(fa),特(te)別適用于含鉻量≥17%的不銹鋼。


 ②. 硝酸-重鉻酸鹽型介(jie)質鈍(dun)化


  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(yong)溫度:20~50℃


  浸泡時間:10~30min


 在(zai)硝酸溶液中加人重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鹽可增(zeng)強(qiang)鈍化(hua)(hua)能力,適用于(yu)含鉻(ge)(ge)量(liang)<17%的(de)各種不(bu)銹鋼,但(dan)不(bu)適用于(yu)易切(qie)削(xue)的(de)高硫、高硒(xi)不(bu)銹鋼。易切(qie)削(xue)不(bu)銹鋼鈍化(hua)(hua)時(shi),上(shang)述配方中的(de)硝酸比例應提高至(zhi)40%(按容積)。


2. 堿性溶液鈍化


 Cr13型的(de)馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)腐蝕性較差,用酸性鈍化(hua)液(ye)(ye)難(nan)以取得好的(de)效果,可以用堿性溶(rong)液(ye)(ye)鈍化(hua)。


 氫氧化鈉(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


 使用溫度(du):100~110℃


 浸泡時間(jian):20~30min



三、不(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)應注意的(de)問題


 1. 為保(bao)證(zheng)不(bu)銹(xiu)鋼的鈍化(hua)效果,在鈍化(hua)前應對工件(jian)表面進行清理、除油、酸洗(xi),甚(shen)至是拋光(guang),使工件(jian)顯露出新鮮的金屬基體。


 2. 鈍(dun)化后的(de)工件最(zui)好再進行一次補充后處理(li)。


   ①. 奧氏(shi)體(ti)不銹鋼在(zai)酸性介質鈍化后,最(zui)好(hao)在(zai)1%的(de)氫氧化鈉溶(rong)液中進行短時間的(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)(gang)的鈍(dun)化效果、質量(liang)與鋼(gang)(gang)種、成分(fen)、選用配方、溫度、時(shi)間等因(yin)素(su)有關,大批(pi)量(liang)首次采用鈍(dun)化處理時(shi),應試驗后(hou)進行(xing)。


 5. 不(bu)銹鋼的酸性(xing)或堿性(xing)鈍化液均具有一(yi)定的腐蝕性(xing),在配(pei)制(zhi)和使用時應(ying)注意操作安(an)全(quan)和防護。