不銹鋼管氧化皮的清除方法主要有機械法、化學法和電化學法。機械法在第一章中的磨光、拋光、滾光等諸節中已闡述。由于不銹鋼管氧化皮組成的復雜性,要使鋼管表面氧化皮清除干凈,又要使表面達到高度清潔和平整,并非易事。清除不銹鋼氧化皮一般要分兩步進行,第一步為預處理,第二步為去灰渣。
1. 不銹(xiu)鋼管氧化皮預處理
預處(chu)理(li)使氧化皮變得疏松,然后(hou)再進行酸洗,易于除(chu)去。預處(chu)理(li)又可(ke)分為(wei)下列方(fang)法。
a. 堿(jian)性硝酸鹽熔融處理法
堿(jian)性熔融物(wu)含(han)有氫氧化物(wu)87%(質量(liang)分(fen)(fen)數),硝酸(suan)鹽(yan)(yan)13%(質量(liang)分(fen)(fen)數),熔融鹽(yan)(yan)中兩者的比(bi)例(li)應嚴格控制,使熔融鹽(yan)(yan)具有最強的氧化力、最低的熔點和最小的黏度。在生產過程中只分(fen)(fen)析硝酸(suan)鈉(na)含(han)量(liang)不少于8%(質量(liang)分(fen)(fen)數)。在鹽(yan)(yan)浴爐中進行處理,溫(wen)度為450~470℃,時間(jian)對鐵素體不銹(xiu)鋼為5分(fen)(fen)鐘(zhong),奧氏體不銹(xiu)鋼為30分(fen)(fen)鐘(zhong)。
在預處理(li)過程中(zhong),鉻的氧化物(wu)與堿發生反應,生成物(wu)是亞鉻酸鈉(na):
Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O
生成的亞鉻酸鈉(NaCrO2)再被硝酸鈉氧化,轉變為易溶于水的鉻酸鈉(Na2CrO4).反應式如下:
2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH→2Na2CrO4+3NaNO2+H2O↑
同樣,鐵的(de)氧化物和尖晶(jing)石(shi)也可被硝酸鹽(yan)氧化,變成(cheng)疏(shu)松的(de)三(san)價的(de)氧化鐵,易被酸洗時除去(qu)。
2FeO+NaNO3→Fe2O3+NaNO2
2Fe3O4+NaNO3→3Fe2O3+NaNO2
2FeO·Cr2O3+NaNO3→Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2
由于高溫作用,形成的(de)(de)氧化(hua)物部分(fen)剝落,以沉渣的(de)(de)形式沉入浴爐底。堿性(xing)硝酸鹽熔(rong)融(rong)預(yu)處(chu)理工藝(yi)流程:蒸氣除油→預(yu)熱(150~250℃,時(shi)間20-30分(fen)鐘(zhong))→熔(rong)融(rong)鹽處(chu)理→水(shui)淬(cui)→熱水(shui)洗。
熔(rong)融(rong)鹽處理不適(shi)于有焊(han)縫(feng)間隙或卷邊的(de)組合件(jian)。零(ling)件(jian)從熔(rong)融(rong)鹽爐取出后水(shui)淬時(shi)(shi),會濺起一股帶刺激(ji)性的(de)堿(jian)、鹽霧,故水(shui)淬時(shi)(shi)應采用深井式(shi)防濺水(shui)淬槽(cao)(cao),見(jian)圖2-1。水(shui)淬時(shi)(shi)先將零(ling)件(jian)筐吊入槽(cao)(cao)內,停在水(shui)平面上方,關閉槽(cao)(cao)蓋,再把零(ling)件(jian)筐降(jiang)到水(shui)中,直(zhi)到淹沒即可。

b. 堿性高錳酸鉀預處理
處(chu)理(li)液中含(han)有氫氧(yang)化鈉(na)100~125g/L,碳(tan)酸(suan)(suan)鈉(na)100~125g/L,高(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)50g/L,溶液溫度95~105℃,處(chu)理(li)時(shi)間2~4小時(shi)。堿性(xing)高(gao)錳酸(suan)(suan)鉀(jia)的(de)處(chu)理(li)效果雖(sui)不(bu)如熔融鹽處(chu)理(li),但(dan)其優點是適用于有焊縫(feng)或卷邊的(de)組(zu)合(he)件。
c. 浸(jin)漬(zi)法預處理
為使氧化皮(pi)松(song)動,直接采用下列強酸(suan)浸(jin)(jin)漬預處(chu)理,為防(fang)止酸(suan)對基體金屬的溶解,要(yao)嚴格控制(zhi)酸(suan)浸(jin)(jin)時間(jian)和酸(suan)液(ye)(ye)溫度(du)。浸(jin)(jin)漬法酸(suan)液(ye)(ye)預處(chu)理法所用溶液(ye)(ye)成分及工藝條件(jian)見表2-2。

2. 不銹鋼(gang)去灰渣
不銹鋼(gang)管氧(yang)化皮從鹽浴爐(lu)出來后鋼(gang)管表(biao)面上(shang)剩下的氧(yang)化物灰渣可在下列溶(rong)液中去除(見表(biao) 2-4 )

3. 除氫
不銹鋼(gang)管在酸(suan)洗過(guo)程中有一定量的氫原(yuan)子吸附在基體(ti)內,易造(zao)成氫脆現象。對高強度(du)不銹鋼(gang)管要進(jin)行除氫處(chu)理。除氫方法如下:
a. 堿性溶液陽極(ji)電解法
在(zai)氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉50~60g/L,碳酸鈉10~20g/L,磷酸三(san)鈉50~60g/L,硅(gui)酸鈉10~20g/L,溫度80℃的溶液中,在(zai)陽極上(shang),電流密度10A/d㎡,時間10分鐘,可有效去除吸附在(zai)表面上(shang)的氫(qing)。
b. 加熱法
即將不銹鋼(gang)零件放在烘(hong)箱內在200℃溫度時(shi)烘(hong)1~2小時(shi)以去除氫。

