1. 檸(ning)檬酸-雙(shuang)氧水(shui)-乙(yi)醇鈍(dun)化配(pei)方(fang)及工作條件(jian)

  不銹鋼檸檬酸鈍化工藝具有環保性、安全(quan)性、通用性，操(cao)作簡(jian)單，維護(hu)方便。費用低廉，完全(quan)符(fu)合可持續(xu)發展(zhan)的要求(qiu)，應用前景廣(guang)(guang)闊，值得(de)廣(guang)(guang)泛推(tui)廣(guang)(guang)。其配方及工藝條件見表6-6。

2. 鈍(dun)化膜的實驗方法

  a. FeCl₃浸泡實驗

  參(can)照《不銹(xiu)鋼(gang)三氯(lv)化鐵(tie)點腐蝕試驗方法》（GB/T 17897-999)，實驗溫度為(wei)50℃,實驗時(shi)間(jian)為(wei)1天(tian)，根(gen)據國家標準，對于點蝕嚴重(zhong)、均勻腐蝕不明顯的材料，其耐點蝕性可(ke)以用腐蝕速率（即(ji)單位(wei)面積、單位(wei)時(shi)間(jian)的失重(zhong)）表示(shi)。

  腐蝕速率計算式為：υ=W₀-W₁ / S_t

   式中，υ為腐蝕速率，mg/(c㎡2·d);  W₀為實驗前試樣的質量，mg;  W₁為實驗后試樣的質量、mg;  S為試樣的總面積，c㎡;  t為試驗時間，d.  腐蝕介質為FeCl₃ 6%+HCl水溶液 0.05mol/L.

 b. 電(dian)化學實驗

  參照《不銹鋼點蝕電位測量方法》（GB/T 17899-1999)。溶液采用質量分數為3.5%的NaCl溶液，實驗溫度為30℃,使用CHI660B型電化學綜合測試儀、參比電極為Ag/AgCl電極，輔助電極為鉑電極，掃描速率為1mV/s.將試樣（即工作電極）放入溶液中靜置10min后，測定其自腐蝕電位。再從自腐蝕電位開始對試樣進行陽極極化，直至陽極電流密度達到500μA/c㎡為止。以陽極極化曲線上對應電流密度為100μA/c㎡的電位中最正的電位值（符號為E'_b100)來表示點蝕電位。

3. 工藝流程

  砂(sha)紙打磨→水(shui)洗(xi)(xi)→超(chao)聲波清洗(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)→鈍化(hua)→水(shui)洗(xi)(xi)→干燥。

4.  耐點蝕(shi)實驗結果

 a. 316L不銹鋼經配方 1#檸(ning)檬酸(suan)鈍化后的耐點蝕實(shi)驗結(jie)果

   ①. FeCl₃浸泡實驗。

     316L不銹鋼經FeCl₃浸泡實驗表明，焊縫兩側氧化皮存在的區域（熱影響區）發生嚴重的點蝕，其他區域（包括母材區和焊縫區）則相對較為完好。

  ②. 電化學(xue)陽(yang)極極化曲線實(shi)驗

    對(dui)316L不(bu)銹鋼的(de)母材區(qu)、熱影響區(qu)和焊縫區(qu)進行電化學(xue)陽極極化曲(qu)線的(de)測量(liang)，具體的(de)點蝕(shi)電位值見表6-7。

  由表6-7可見，316L不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)同部位(wei)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能相差很大，母材(cai)區耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能最佳，焊縫次之(zhi)，熱影(ying)響區最差。經(jing)檸檬酸鈍化(hua)后，母材(cai)區和熱影(ying)響區的耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能大大提高，焊縫區的耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能略有改善，從而提高了316L不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的整(zheng)體耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能。

b. 317不銹鋼(gang)經(jing)配(pei)方 2#檸檬酸鈍化后(hou)的耐(nai)點蝕實驗結(jie)果

 ①. 三氯化鐵浸泡實驗(yan)

 采用正交試(shi)驗法，結果見表6-8。

 通過正交試驗，可得最優方案為A₁B₁C₂D₃，腐蝕速率為5.1166mg/(c㎡·d),得到最佳鈍化配方2#, 無鈍化的空白實驗的腐蝕速率為10.157mg/(c㎡·d)。最佳工藝鈍化耐點蝕性比未鈍化的提高了1倍左右。

 ②. 電化(hua)學(xue)實驗

  表6-9為317不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的(de)極化(hua)曲(qu)線的(de)重要參數(shu)數(shu)值。

 從表6-9可知，經過最佳鈍化工藝鈍化后的317不銹(xiu)鋼(gang)的自腐蝕電位和點蝕電位均比未進行鈍化的317不銹鋼的大，且點蝕電位提高了1倍左右，即經過最佳鈍化后的317不銹鋼的耐均勻腐蝕性得到了相應的提高。

3. 奧氏體不銹鋼經配(pei)方3#鈍化(hua)后的結果

 ①. 由于本配(pei)方只使用檬酸4%,不像其他配(pei)方使用氧化(hua)(hua)劑，鈍(dun)化(hua)(hua)后(hou)(hou)(hou)不銹鋼(gang)點蝕電位(wei)(wei)的(de)重現性不是很好(hao)，必須在化(hua)(hua)學鈍(dun)化(hua)(hua)后(hou)(hou)(hou)進行后(hou)(hou)(hou)處理(li)，50%(體積分數）硝酸后(hou)(hou)(hou)處理(li)時間(jian)為(wei)10min,鈍(dun)化(hua)(hua)后(hou)(hou)(hou)不銹鋼(gang)的(de)點蝕電位(wei)(wei)達到1095mV,耐(nai)點蝕性能很強。

 ②. 不(bu)銹(xiu)鋼檸檬酸化學(xue)鈍化試樣的(de)XPS分析。所用(yong)儀器是(shi)Phi5500型X射線(xian)光電(dian)子(zi)能譜儀，激發源(yuan)為(wei)A1靶，功(gong)率為(wei)200W。表6-10是(shi)不(bu)銹(xiu)鋼鈍化后表面和(he)基體(ti)主要金(jin)屬元素的(de)原子(zi)數(shu)分數(shu)分布(bu)檢測結果(guo)。

  對表6-10進行分析，可得出鈍化膜主要由金屬氧化物組成，Fe和Cr的氧化物在表面鈍化膜中占的比例相當。金屬Cr元素主要以Cr₂O₃的形式存在，同時還存在于CrO₃、CrO₂、CrOOH、Cr(OH)₃等結構中。金屬Fe元素以Fe₃O₄的形式存在，同時還存在于FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeOOH等結構中。

4. 304不銹鋼在配方 4#鈍(dun)化后(hou)的結果

 ①. FeCl₃浸泡實驗

  為了得(de)到優越的(de)(de)耐點(dian)蝕性能(neng)，以便得(de)到最佳(jia)鈍(dun)化(hua)配方及工藝，通(tong)過實驗得(de)到配方4#。實驗溫度在40~60℃范圍內對結果的(de)(de)影(ying)響(xiang)較小，最佳(jia)的(de)(de)腐(fu)蝕失重僅為8.2mg/(cm2.d),而鈍(dun)化(hua)時間是影(ying)響(xiang)耐蝕性好壞的(de)(de)最主要因(yin)素，鈍(dun)化(hua)時間為分鐘(zhong)。

②. 極(ji)化曲線(xian)

  表6-11為(wei)304不銹鋼鈍化(hua)前后陽極(ji)極(ji)化(hua)曲線參數。

 由表6-11可見，經鈍化處理的304不(bu)銹鋼的耐腐蝕性明顯提高。點蝕電位是鈍化膜開始發生擊穿破壞的電位，是不銹鋼重要的電化學性能指標，它直接決定著不銹鋼耐點蝕性能的好壞。

③. XPS分(fen)析

  處(chu)理(li)后的(de)鈍(dun)化膜(mo)中(zhong)(zhong)鐵的(de)含量減少，鉻和鎳(nie)的(de)含雖增(zeng)加(jia)，氧的(de)含量變化不大。由(you)于表面鈍(dun)化膜(mo)中(zhong)(zhong)鉻、鎳(nie)元素含量明顯增(zeng)加(jia)，從(cong)而(er)提高(gao)了304不銹鋼的(de)耐(nai)蝕性(xing)能。