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(hua)機理及影響因素


 不銹(xiu)鋼鈍化(hua)理(li)論(lun)(lun)有薄膜理(li)論(lun)(lun)和吸(xi)(xi)附理(li)論(lun)(lun)。薄膜理(li)論(lun)(lun)認為是金(jin)(jin)屬(shu)與介(jie)質作用,生(sheng)成很薄的(de)保護膜;吸(xi)(xi)附理(li)論(lun)(lun)認為是離(li)子吸(xi)(xi)附所引起的(de)金(jin)(jin)屬(shu)表面化(hua)學(xue)活潑(po)性(xing)減少。薄膜或吸(xi)(xi)附層的(de)存(cun)在,阻礙了(le)腐蝕過程的(de)進行,提高了(le)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)化(hua)學(xue)穩定(ding)性(xing)。在合(he)金(jin)(jin)元素中,鉻(ge)、鎳(nie)都是可(ke)鈍化(hua)性(xing)強的(de)元素,所以(yi),不銹(xiu)鋼,特別是鉻(ge)含(han)量、鎳(nie)含(han)量越高的(de)不銹(xiu)鋼可(ke)鈍化(hua)性(xing)越強。具有單相組織的(de)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼和鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼,因組織單一且均勻,可(ke)鈍化(hua)性(xing)強。馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼熱處(chu)理(li)強化(hua)后具有多(duo)相組織,可(ke)鈍化(hua)性(xing)差。



二、不銹鋼(gang)常見鈍化(hua)(hua)方法及(ji)化(hua)(hua)學法鈍化(hua)(hua)工藝


  不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)的方(fang)法(fa)很多,有化(hua)(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)和電化(hua)(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)方(fang)法(fa),還有比較簡(jian)單(dan)的常溫自然鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)、高溫鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)等。化(hua)(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)又依(yi)采用鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)介(jie)(jie)質的不(bu)同,分為硝酸型(xing)(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)、硫酸型(xing)(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)、雙(shuang)氧(yang)水型(xing)(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)及堿液型(xing)(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)等。


1. 硝酸(suan)型(xing)介質鈍化


  目(mu)前(qian),企業較普遍采用的(de)是(shi)硝酸(suan)型(xing)化(hua)學(xue)鈍化(hua)法。采用硝酸(suan)溶液的(de)原因是(shi)因為硝酸(suan)是(shi)強氧(yang)化(hua)性酸(suan),與不銹鋼(gang)反應后,可(ke)形成質量優良的(de)含鉻元素的(de)氧(yang)化(hua)膜。


  不同(tong)國家、不同(tong)企業選用(yong)的硝(xiao)酸溶液(ye)濃度和鈍化時(shi)間、溫(wen)度等條件略有(you)區別(bie)。下(xia)面介紹其(qi)中(zhong)兩種。


 ①. 硝酸型介(jie)質鈍(dun)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


  這是比較通(tong)用(yong)的鈍化方法(fa),特別適(shi)用(yong)于(yu)含鉻量≥17%的不銹鋼。


 ②. 硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽(yan)型介(jie)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(shi)用溫(wen)度:20~50℃


  浸泡時間:10~30min


 在硝酸溶液中加人重鉻酸鹽可增強鈍化(hua)能力,適用于(yu)含鉻量<17%的各(ge)種不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),但不(bu)(bu)(bu)適用于(yu)易切(qie)削的高(gao)(gao)硫、高(gao)(gao)硒不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。易切(qie)削不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)時(shi),上述配(pei)方中的硝酸比(bi)例應提高(gao)(gao)至(zhi)40%(按容積)。


2. 堿性溶液鈍(dun)化


 Cr13型的馬氏體不銹(xiu)鋼耐腐蝕性較差,用酸(suan)性鈍化液難以(yi)取得好的效果,可以(yi)用堿性溶液鈍化。


 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℃


 浸泡時間:20~30min



三(san)、不銹鋼鈍化應注(zhu)意的問題


 1. 為保(bao)證不銹鋼的鈍(dun)(dun)化效(xiao)果,在鈍(dun)(dun)化前應對(dui)工件(jian)表面進(jin)行清理、除油(you)、酸(suan)洗,甚至(zhi)是拋光,使工件(jian)顯露出新鮮的金屬基體。


 2. 鈍化后的工件最好再進行一次補充后處(chu)理。


   ①. 奧氏體不(bu)銹鋼在酸(suan)性(xing)介質(zhi)鈍化后(hou),最好在1%的(de)氫氧化鈉溶(rong)液(ye)中進行短(duan)時間的(de)中和處(chu)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(xiu)鋼鈍化(hua)后,應注意清理表(biao)面,保證表(biao)面潔(jie)凈。


 4. 不銹鋼的鈍化效果、質量(liang)與鋼種、成分、選用配方、溫(wen)度、時間等因素有(you)關,大(da)批量(liang)首次采(cai)用鈍化處理時,應試(shi)驗后進行。


 5. 不銹(xiu)鋼的酸(suan)性或堿性鈍化液均具(ju)有一定的腐蝕(shi)性,在(zai)配制和使(shi)用時應注意操作安全(quan)和防護。