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(yi)、不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化機理(li)及影響(xiang)因素
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍(dun)化(hua)理(li)論(lun)有薄(bo)膜(mo)理(li)論(lun)和(he)吸(xi)附(fu)(fu)理(li)論(lun)。薄(bo)膜(mo)理(li)論(lun)認為(wei)是金(jin)屬與介質作用,生成很薄(bo)的(de)保護膜(mo);吸(xi)附(fu)(fu)理(li)論(lun)認為(wei)是離(li)子吸(xi)附(fu)(fu)所(suo)引起的(de)金(jin)屬表面化(hua)學活(huo)潑性(xing)減少。薄(bo)膜(mo)或吸(xi)附(fu)(fu)層的(de)存(cun)在(zai),阻礙了(le)腐(fu)蝕過程的(de)進行,提高(gao)了(le)金(jin)屬的(de)化(hua)學穩定性(xing)。在(zai)合金(jin)元素中,鉻、鎳都是可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)強(qiang)的(de)元素,所(suo)以(yi),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),特別是鉻含量(liang)、鎳含量(liang)越(yue)高(gao)的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)越(yue)強(qiang)。具(ju)有單相(xiang)組織(zhi)的(de)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)和(he)鐵素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),因(yin)組織(zhi)單一(yi)且(qie)均勻(yun),可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)強(qiang)。馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)熱處理(li)強(qiang)化(hua)后具(ju)有多(duo)相(xiang)組織(zhi),可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)差。
二、不銹鋼常見鈍化方法(fa)及化學法(fa)鈍化工藝
不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)很多,有(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa),還有(you)比較簡單的(de)常溫自然鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、高溫鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等。化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)又依采(cai)用鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)質的(de)不(bu)同,分為(wei)硝(xiao)酸型(xing)介(jie)質鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、硫酸型(xing)介(jie)質鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、雙(shuang)氧水型(xing)介(jie)質鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)及堿液型(xing)介(jie)質鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等。
1. 硝酸型介質鈍化(hua)
目(mu)前(qian),企(qi)業較普遍采用的是(shi)硝酸(suan)型化(hua)學鈍化(hua)法。采用硝酸(suan)溶液(ye)的原因是(shi)因為硝酸(suan)是(shi)強(qiang)氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan),與不(bu)銹鋼反應后,可形成質量優良的含鉻元(yuan)素的氧(yang)化(hua)膜。
不(bu)同(tong)國(guo)家、不(bu)同(tong)企業(ye)選用的硝酸溶液濃度(du)和鈍化時間、溫度(du)等(deng)條件略有區(qu)別。下面介紹其中兩種(zhong)。
①. 硝酸型(xing)介質鈍(dun)化
硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)
水(H2O):其余
使用(yong)溫度:20~50℃
浸泡時間(jian):10~30min
這是(shi)比較通用(yong)的鈍化方法,特別適用(yong)于含(han)鉻(ge)量≥17%的不(bu)銹鋼。
②. 硝酸(suan)-重(zhong)鉻酸(suan)鹽(yan)型(xing)介質鈍化(hua)
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(jin)泡時間:10~30min
在硝酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)液中加人重鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)鹽可(ke)增強(qiang)鈍(dun)化能力,適用(yong)(yong)于(yu)含鉻(ge)量<17%的(de)(de)各種不銹鋼(gang)(gang)(gang),但(dan)不適用(yong)(yong)于(yu)易切(qie)削的(de)(de)高(gao)硫(liu)、高(gao)硒不銹鋼(gang)(gang)(gang)。易切(qie)削不銹鋼(gang)(gang)(gang)鈍(dun)化時(shi),上述配方中的(de)(de)硝酸(suan)(suan)(suan)比(bi)例(li)應提高(gao)至(zhi)40%(按容積)。
2. 堿(jian)性溶液(ye)鈍化(hua)
Cr13型的馬氏體不(bu)銹鋼耐腐蝕性(xing)較差,用酸性(xing)鈍(dun)化(hua)液難以取得好的效果(guo),可(ke)以用堿性(xing)溶液鈍(dun)化(hua)。
氫(qing)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、不銹鋼鈍化應注意的(de)問題
1. 為(wei)保(bao)證不(bu)銹鋼的鈍化效果,在鈍化前應(ying)對工(gong)(gong)件表面(mian)進行(xing)清理、除油(you)、酸洗,甚(shen)至是拋光,使工(gong)(gong)件顯露出(chu)新鮮的金屬基體。
2. 鈍化后的工件最(zui)好再進行一次補(bu)充后處理。
①. 奧氏體不銹(xiu)鋼在酸性介(jie)質鈍化后,最好(hao)在1%的氫氧化鈉溶液中進行短時(shi)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(hou),應注意清理表面,保證表面潔凈。
4. 不銹鋼的鈍化(hua)效(xiao)果、質量與鋼種(zhong)、成(cheng)分、選用配(pei)方、溫度、時間(jian)等因素有關,大(da)批量首次采用鈍化(hua)處理時,應(ying)試驗后進行。
5. 不銹鋼的酸性(xing)或堿性(xing)鈍化液(ye)均(jun)具有一定的腐蝕性(xing),在配制(zhi)和(he)使(shi)用時(shi)應(ying)注意操作安全和(he)防護。

