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)鈍化機(ji)理及(ji)影響因素


 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鈍(dun)化(hua)理論(lun)有(you)薄(bo)膜理論(lun)和(he)吸(xi)附(fu)理論(lun)。薄(bo)膜理論(lun)認(ren)為(wei)是(shi)金屬(shu)(shu)與介質(zhi)作用,生(sheng)成很薄(bo)的(de)(de)保護膜;吸(xi)附(fu)理論(lun)認(ren)為(wei)是(shi)離子(zi)吸(xi)附(fu)所引起的(de)(de)金屬(shu)(shu)表面化(hua)學(xue)活潑性減少。薄(bo)膜或吸(xi)附(fu)層的(de)(de)存在,阻礙了腐(fu)蝕過程的(de)(de)進行(xing),提(ti)高了金屬(shu)(shu)的(de)(de)化(hua)學(xue)穩定性。在合金元素(su)中,鉻、鎳都是(shi)可鈍(dun)化(hua)性強的(de)(de)元素(su),所以,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),特別是(shi)鉻含(han)量(liang)、鎳含(han)量(liang)越(yue)高的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可鈍(dun)化(hua)性越(yue)強。具(ju)有(you)單相組(zu)織(zhi)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),因組(zu)織(zhi)單一(yi)且均勻,可鈍(dun)化(hua)性強。馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)熱處理強化(hua)后(hou)具(ju)有(you)多相組(zu)織(zhi),可鈍(dun)化(hua)性差。



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


  不銹鋼鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)很多,有化(hua)(hua)學法(fa)(fa)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)和電(dian)化(hua)(hua)學法(fa)(fa)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)方(fang)法(fa)(fa),還有比(bi)較簡單的(de)(de)常溫(wen)自然鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)(fa)、高溫(wen)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)(fa)等。化(hua)(hua)學法(fa)(fa)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)又依采用(yong)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)不同,分為硝酸型(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)(fa)、硫酸型(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)(fa)、雙氧水型(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)(fa)及堿液(ye)型(xing)介(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)法(fa)(fa)等。


1. 硝酸型介質鈍(dun)化(hua)


  目(mu)前,企業較普遍采用的(de)是(shi)硝(xiao)酸型(xing)化學(xue)鈍化法。采用硝(xiao)酸溶液(ye)的(de)原因是(shi)因為硝(xiao)酸是(shi)強氧(yang)化性酸,與(yu)不銹鋼反應后,可形成(cheng)質量優良的(de)含鉻元素的(de)氧(yang)化膜。


  不同國家、不同企(qi)業選用的(de)硝酸溶(rong)液濃度(du)和鈍化(hua)時間、溫度(du)等條件略(lve)有區別。下面介紹其中兩種。


 ①. 硝(xiao)酸(suan)型介質(zhi)鈍化


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使用(yong)溫度(du):20~50℃


  浸泡時間:10~30min


  這是(shi)比較通用(yong)的鈍(dun)化方(fang)法,特別(bie)適用(yong)于(yu)含鉻量(liang)≥17%的不銹鋼。


 ②. 硝酸-重鉻(ge)酸鹽型介質(zhi)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)用溫度:20~50℃


  浸泡時間(jian):10~30min


 在硝酸溶(rong)液中(zhong)加人重(zhong)鉻(ge)(ge)酸鹽(yan)可增強鈍(dun)化(hua)能力,適(shi)用于(yu)含鉻(ge)(ge)量<17%的(de)各種不(bu)銹鋼,但不(bu)適(shi)用于(yu)易切(qie)削的(de)高硫、高硒不(bu)銹鋼。易切(qie)削不(bu)銹鋼鈍(dun)化(hua)時(shi),上述配方中(zhong)的(de)硝酸比例應(ying)提高至(zhi)40%(按容積)。


2. 堿性溶(rong)液鈍化


 Cr13型的(de)馬(ma)氏體(ti)不銹鋼耐腐蝕性較差,用酸性鈍化液(ye)難(nan)以(yi)取(qu)得好的(de)效果(guo),可(ke)以(yi)用堿性溶液(ye)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(wen)度(du):100~110℃


 浸(jin)泡時間:20~30min



三、不銹(xiu)鋼鈍化(hua)應注意的問題


 1. 為(wei)保證(zheng)不銹鋼的鈍化(hua)效(xiao)果,在鈍化(hua)前應對工(gong)件(jian)表面進行清理(li)、除油(you)、酸洗,甚至是(shi)拋光,使工(gong)件(jian)顯露出新鮮(xian)的金屬(shu)基體。


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


   ①. 奧氏體(ti)不銹鋼在酸(suan)性介質鈍化后(hou),最好在1%的氫氧化鈉溶液中(zhong)進行(xing)短時間的中(zhong)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(hua)后,應注(zhu)意清理(li)表面,保證表面潔(jie)凈。


 4. 不銹(xiu)鋼(gang)的鈍化(hua)效果、質量(liang)與鋼(gang)種(zhong)、成(cheng)分、選用(yong)配方(fang)、溫度、時(shi)間(jian)等(deng)因素有關,大批量(liang)首次(ci)采用(yong)鈍化(hua)處理時(shi),應試驗后進行。


 5. 不(bu)銹鋼的(de)酸(suan)性或堿性鈍化(hua)液均具有一(yi)定(ding)的(de)腐蝕性,在配制和(he)(he)使用時應(ying)注意(yi)操(cao)作安全和(he)(he)防(fang)護。