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)、不銹鋼(gang)鈍化機理及影響因(yin)素


 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化理(li)論(lun)有薄膜(mo)理(li)論(lun)和吸附(fu)理(li)論(lun)。薄膜(mo)理(li)論(lun)認為是(shi)金屬與介質作用,生(sheng)成很薄的(de)(de)保護(hu)膜(mo);吸附(fu)理(li)論(lun)認為是(shi)離(li)子(zi)吸附(fu)所引起的(de)(de)金屬表面(mian)化學活潑(po)性(xing)減少。薄膜(mo)或吸附(fu)層的(de)(de)存在,阻礙了腐蝕過程的(de)(de)進行,提高(gao)了金屬的(de)(de)化學穩定性(xing)。在合金元素(su)中(zhong),鉻(ge)、鎳(nie)都(dou)是(shi)可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)強的(de)(de)元素(su),所以(yi),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,特(te)別是(shi)鉻(ge)含量、鎳(nie)含量越高(gao)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)越強。具有單相組織(zhi)的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼和鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,因組織(zhi)單一且均勻,可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)強。馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼熱處理(li)強化后具有多相組織(zhi),可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)差。



二、不銹鋼常見鈍化(hua)方法及化(hua)學法鈍化(hua)工藝


  不銹鋼(gang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)很多(duo),有化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)和電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa)(fa)(fa),還有比較簡單的(de)常溫(wen)自然鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、高溫(wen)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)又依采(cai)用鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)質的(de)不同(tong),分為硝酸(suan)型介(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、硫酸(suan)型介(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、雙(shuang)氧(yang)水型介(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)及堿液(ye)型介(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。


1. 硝酸型介質鈍(dun)化(hua)


  目前(qian),企業較(jiao)普遍采用(yong)的是(shi)硝(xiao)酸型化學鈍(dun)化法。采用(yong)硝(xiao)酸溶液的原(yuan)因(yin)是(shi)因(yin)為硝(xiao)酸是(shi)強氧(yang)化性酸,與不銹(xiu)鋼反(fan)應后,可形(xing)成質(zhi)量優良的含(han)鉻元素的氧(yang)化膜。


  不(bu)同國(guo)家、不(bu)同企業(ye)選用的硝酸溶液濃度(du)和(he)鈍化時(shi)間、溫度(du)等條件略有區別。下面介紹其中(zhong)兩種。


 ①. 硝酸型介質鈍化(hua)


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使用(yong)溫(wen)度:20~50℃


  浸泡(pao)時間:10~30min


  這是(shi)比較(jiao)通用(yong)的鈍(dun)化方(fang)法,特(te)別(bie)適用(yong)于含鉻量≥17%的不銹鋼(gang)。


 ②. 硝酸-重鉻酸鹽(yan)型(xing)介質鈍化


  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


  使用溫(wen)度(du):20~50℃


  浸(jin)泡時間:10~30min


 在(zai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)溶液(ye)中加(jia)人重(zhong)鉻酸(suan)鹽可增(zeng)強鈍化能力,適用(yong)于(yu)含鉻量<17%的各種不銹鋼(gang),但不適用(yong)于(yu)易切削的高(gao)硫、高(gao)硒不銹鋼(gang)。易切削不銹鋼(gang)鈍化時,上述配方中的硝(xiao)(xiao)酸(suan)比例(li)應提高(gao)至40%(按(an)容(rong)積(ji))。


2. 堿性溶液鈍(dun)化


 Cr13型(xing)的馬氏體(ti)不銹鋼耐腐蝕性較差(cha),用酸(suan)性鈍化液難以(yi)取(qu)得好的效果,可以(yi)用堿(jian)性溶液鈍化。


 氫氧化鈉(na)(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:100~110℃


 浸(jin)泡時間:20~30min



三(san)、不銹鋼(gang)鈍化應注意的問題


 1. 為保證不銹鋼的(de)鈍(dun)化效果,在鈍(dun)化前應對工件表(biao)面進行清(qing)理(li)、除油、酸(suan)洗(xi),甚至(zhi)是拋光(guang),使工件顯露出新鮮的(de)金屬基體。


 2. 鈍(dun)化后(hou)的(de)工件最好再進行一次(ci)補充后(hou)處理。


   ①. 奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)酸(suan)性(xing)介質(zhi)鈍化(hua)后,最好在(zai)1%的(de)氫氧化(hua)鈉溶液中(zhong)進行短時(shi)間(jian)的(de)中(zhong)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(dun)化(hua)后(hou),應注意清(qing)理表(biao)面,保(bao)證表(biao)面潔(jie)凈(jing)。


 4. 不銹鋼的鈍化效果、質量(liang)與鋼種、成分、選用(yong)配方、溫度、時間等(deng)因素有關(guan),大批量(liang)首次采用(yong)鈍化處理時,應試驗后進行。


 5. 不銹(xiu)鋼的(de)酸(suan)性或堿性鈍(dun)化液均具有一定的(de)腐蝕性,在(zai)配制和使(shi)用時應注意操作安全和防護。