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、不銹鋼鈍化機(ji)理及影響因素


 不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)有(you)薄(bo)膜理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)和吸附理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)。薄(bo)膜理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)認(ren)為是(shi)金屬與介(jie)質(zhi)作用,生成很薄(bo)的(de)(de)保(bao)護膜;吸附理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)認(ren)為是(shi)離子吸附所(suo)引起(qi)的(de)(de)金屬表面化(hua)(hua)學(xue)(xue)活潑性(xing)減少(shao)。薄(bo)膜或吸附層的(de)(de)存在(zai),阻礙了腐蝕過程的(de)(de)進行(xing),提高了金屬的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)穩(wen)定性(xing)。在(zai)合金元(yuan)素中(zhong),鉻(ge)、鎳(nie)都(dou)是(shi)可(ke)(ke)鈍化(hua)(hua)性(xing)強的(de)(de)元(yuan)素,所(suo)以,不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),特別是(shi)鉻(ge)含(han)量(liang)、鎳(nie)含(han)量(liang)越高的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)可(ke)(ke)鈍化(hua)(hua)性(xing)越強。具有(you)單相組織(zhi)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)和鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),因組織(zhi)單一且均(jun)勻,可(ke)(ke)鈍化(hua)(hua)性(xing)強。馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)熱處理(li)(li)強化(hua)(hua)后具有(you)多相組織(zhi),可(ke)(ke)鈍化(hua)(hua)性(xing)差。



二、不(bu)銹鋼常見鈍化方法(fa)(fa)及化學法(fa)(fa)鈍化工藝


  不銹(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)的方(fang)法很多,有化(hua)(hua)(hua)學(xue)法鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)學(xue)法鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)方(fang)法,還有比(bi)較簡(jian)單的常溫自(zi)然(ran)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法、高溫鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法等。化(hua)(hua)(hua)學(xue)法鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)又依采用鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)介(jie)質(zhi)的不同(tong),分為硝酸(suan)型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法、硫酸(suan)型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法、雙氧(yang)水(shui)型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法及堿液型介(jie)質(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法等。


1. 硝酸型介質鈍化


  目前,企業較普(pu)遍采(cai)用(yong)的是(shi)(shi)(shi)硝(xiao)酸(suan)(suan)型化(hua)(hua)學鈍化(hua)(hua)法。采(cai)用(yong)硝(xiao)酸(suan)(suan)溶(rong)液的原因是(shi)(shi)(shi)因為硝(xiao)酸(suan)(suan)是(shi)(shi)(shi)強氧化(hua)(hua)性(xing)酸(suan)(suan),與不(bu)銹鋼(gang)反(fan)應后,可形(xing)成質量優良的含鉻元(yuan)素的氧化(hua)(hua)膜。


  不(bu)同國家、不(bu)同企業選用的硝酸溶液濃(nong)度和鈍(dun)化時間、溫度等條件略有區別。下(xia)面(mian)介紹其中兩種。


 ①. 硝酸型介質鈍化


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使用溫度(du):20~50℃


  浸(jin)泡時間:10~30min


  這是比(bi)較(jiao)通(tong)用的鈍化方法,特(te)別適用于含鉻量≥17%的不銹鋼(gang)。


 ②. 硝酸-重鉻酸鹽型介質鈍化


  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


  使用溫度:20~50℃


  浸泡時間(jian):10~30min


 在(zai)硝酸溶液中加人重鉻酸鹽可增強鈍化能(neng)力,適用于(yu)含(han)鉻量<17%的各種(zhong)不(bu)(bu)銹鋼(gang),但不(bu)(bu)適用于(yu)易切削(xue)的高硫(liu)、高硒不(bu)(bu)銹鋼(gang)。易切削(xue)不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍化時,上述配(pei)方(fang)中的硝酸比(bi)例應提高至40%(按(an)容積(ji))。


2. 堿性(xing)溶液鈍(dun)化


 Cr13型(xing)的馬(ma)氏(shi)體不銹鋼耐(nai)腐蝕性較差,用(yong)酸性鈍化液難以(yi)取得好的效果,可(ke)以(yi)用(yong)堿性溶液鈍化。


 氫氧化鈉(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(shi)用溫度:100~110℃


 浸泡時(shi)間:20~30min



三、不銹鋼(gang)鈍化應注意的問題


 1. 為保證不銹鋼的鈍化效果,在鈍化前應對工(gong)件表面進行清(qing)理(li)、除油、酸(suan)洗(xi),甚(shen)至(zhi)是拋光,使工(gong)件顯露出新鮮的金屬基體。


 2. 鈍(dun)化(hua)后的(de)工件最好再進(jin)行一次補充后處理。


   ①. 奧氏(shi)體(ti)不銹鋼在酸性介質鈍(dun)化后(hou),最(zui)好在1%的氫氧化鈉溶液中進(jin)行(xing)短(duan)時間的中和處理。


   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. 不銹鋼鈍化(hua)后,應(ying)注意清理表面,保證表面潔凈。


 4. 不銹鋼的鈍化(hua)效果、質量與(yu)鋼種、成分、選用配方、溫(wen)度、時間等因素有關,大批量首次采(cai)用鈍化(hua)處理時,應試驗后進(jin)行。


 5. 不銹鋼的酸性(xing)(xing)或堿性(xing)(xing)鈍化液均具有一定的腐蝕性(xing)(xing),在配制和使用時應注(zhu)意(yi)操作安全(quan)和防護(hu)。