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(gang)鈍化(hua)機理及影響因素


 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)理(li)論(lun)有(you)薄膜(mo)理(li)論(lun)和吸(xi)附(fu)(fu)理(li)論(lun)。薄膜(mo)理(li)論(lun)認(ren)為(wei)是金屬與介質作用,生成很薄的保護(hu)膜(mo);吸(xi)附(fu)(fu)理(li)論(lun)認(ren)為(wei)是離子吸(xi)附(fu)(fu)所引起的金屬表面化(hua)(hua)學(xue)活潑性減少。薄膜(mo)或吸(xi)附(fu)(fu)層的存在(zai),阻礙(ai)了腐(fu)蝕過(guo)程的進行,提高了金屬的化(hua)(hua)學(xue)穩定性。在(zai)合金元(yuan)素(su)(su)中(zhong),鉻(ge)、鎳(nie)都(dou)是可(ke)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)性強的元(yuan)素(su)(su),所以,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),特別是鉻(ge)含量、鎳(nie)含量越(yue)高的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)性越(yue)強。具有(you)單相組(zu)織的奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),因組(zu)織單一且均勻,可(ke)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)性強。馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)熱處理(li)強化(hua)(hua)后具有(you)多相組(zu)織,可(ke)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)性差(cha)。



二、不銹鋼常(chang)見鈍化(hua)(hua)方法及化(hua)(hua)學法鈍化(hua)(hua)工藝


  不(bu)銹鋼鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的方法(fa)(fa)(fa)很多,有(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa)(fa),還有(you)比較簡單(dan)的常溫(wen)(wen)自然鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、高溫(wen)(wen)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)等(deng)。化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)又依采用(yong)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)質(zhi)(zhi)的不(bu)同,分(fen)為硝酸型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、硫酸型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、雙氧水型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)及(ji)堿液型(xing)(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)等(deng)。


1. 硝酸型介(jie)質鈍化


  目前,企(qi)業較普遍(bian)采用的(de)是硝酸型(xing)化(hua)學鈍(dun)化(hua)法。采用硝酸溶液的(de)原因(yin)是因(yin)為硝酸是強氧化(hua)性酸,與不銹鋼反應(ying)后,可(ke)形成質量(liang)優良(liang)的(de)含鉻元素的(de)氧化(hua)膜。


  不(bu)同國(guo)家、不(bu)同企業選用的硝酸溶液濃度和鈍化時間(jian)、溫度等條件略有區別。下面介紹其(qi)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(shi)用(yong)溫度:20~50℃


  浸泡時間:10~30min


  這是比較通用(yong)的鈍(dun)化(hua)方法(fa),特別適用(yong)于含(han)鉻量≥17%的不(bu)銹鋼。


 ②. 硝酸-重(zhong)鉻酸鹽型(xing)介(jie)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℃


  浸泡時間:10~30min


 在硝酸溶液中加人(ren)重(zhong)鉻酸鹽可增強鈍化能力,適(shi)用于(yu)含鉻量(liang)<17%的(de)(de)各(ge)種不(bu)銹(xiu)鋼,但不(bu)適(shi)用于(yu)易切(qie)(qie)削的(de)(de)高(gao)硫、高(gao)硒不(bu)銹(xiu)鋼。易切(qie)(qie)削不(bu)銹(xiu)鋼鈍化時,上述(shu)配方中的(de)(de)硝酸比例應提(ti)高(gao)至(zhi)40%(按容積(ji))。


2. 堿(jian)性(xing)溶液(ye)鈍化


 Cr13型的馬氏體不(bu)銹鋼耐腐蝕性(xing)(xing)較差,用酸性(xing)(xing)鈍化液(ye)難以取(qu)得好(hao)的效果(guo),可以用堿性(xing)(xing)溶(rong)液(ye)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℃


 浸泡時間(jian):20~30min



三、不(bu)銹鋼鈍化應注(zhu)意(yi)的問題


 1. 為保證不銹鋼的(de)(de)鈍(dun)化(hua)效果,在鈍(dun)化(hua)前應(ying)對工件(jian)表面(mian)進行(xing)清(qing)理、除油、酸洗,甚至是拋光,使(shi)工件(jian)顯露出(chu)新鮮的(de)(de)金屬基(ji)體。


 2. 鈍(dun)化后的工件最好(hao)再進行一次補充后處理。


   ①. 奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)在酸性(xing)介質鈍化后(hou),最好在1%的(de)氫(qing)氧(yang)化鈉溶液中進行(xing)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(bu)銹(xiu)鋼鈍化后,應(ying)注意清理表面(mian),保證表面(mian)潔凈(jing)。


 4. 不銹鋼的鈍(dun)化效(xiao)果、質量與鋼種、成(cheng)分、選用(yong)配方(fang)、溫度、時(shi)間(jian)等因(yin)素有(you)關,大批量首(shou)次采用(yong)鈍(dun)化處理時(shi),應(ying)試驗后進(jin)行。


 5. 不銹鋼的酸性(xing)或(huo)堿性(xing)鈍化液均具有一定(ding)的腐蝕性(xing),在(zai)配制和使用(yong)時(shi)應注意操(cao)作安全和防護。