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、不銹鋼鈍化機理及影響因素
不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鈍化(hua)理(li)論(lun)有(you)薄膜(mo)理(li)論(lun)和吸附(fu)理(li)論(lun)。薄膜(mo)理(li)論(lun)認為是金屬(shu)與介(jie)質作(zuo)用,生成(cheng)很薄的(de)保(bao)護膜(mo);吸附(fu)理(li)論(lun)認為是離子吸附(fu)所引起的(de)金屬(shu)表面化(hua)學活潑性(xing)減(jian)少。薄膜(mo)或(huo)吸附(fu)層的(de)存在,阻礙了(le)腐(fu)蝕過程的(de)進行,提高了(le)金屬(shu)的(de)化(hua)學穩(wen)定(ding)性(xing)。在合(he)金元素(su)中,鉻、鎳都是可(ke)(ke)鈍化(hua)性(xing)強的(de)元素(su),所以,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,特別是鉻含量(liang)、鎳含量(liang)越(yue)高的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可(ke)(ke)鈍化(hua)性(xing)越(yue)強。具(ju)有(you)單相組(zu)織(zhi)的(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和鐵素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,因(yin)組(zu)織(zhi)單一且(qie)均(jun)勻,可(ke)(ke)鈍化(hua)性(xing)強。馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼熱處理(li)強化(hua)后具(ju)有(you)多相組(zu)織(zhi),可(ke)(ke)鈍化(hua)性(xing)差。
二、不銹鋼常(chang)見鈍化方法及化學(xue)法鈍化工(gong)藝
不(bu)銹鋼鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)的方(fang)法(fa)(fa)(fa)很多,有化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)和電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)方(fang)法(fa)(fa)(fa),還(huan)有比較簡單的常(chang)溫自(zi)然(ran)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、高溫鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)等(deng)。化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)又依采用鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)介(jie)質(zhi)的不(bu)同,分為硝(xiao)酸型介(jie)質(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、硫酸型介(jie)質(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、雙氧水型介(jie)質(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)及堿液型介(jie)質(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)等(deng)。
1. 硝酸(suan)型介質鈍化(hua)
目前,企(qi)業較普(pu)遍采用(yong)(yong)的是硝酸型化(hua)學鈍化(hua)法。采用(yong)(yong)硝酸溶液(ye)的原因是因為硝酸是強氧(yang)化(hua)性酸,與不銹(xiu)鋼反應后,可形(xing)成(cheng)質量優良的含鉻元素的氧(yang)化(hua)膜。
不同國家(jia)、不同企(qi)業(ye)選用的(de)硝酸溶(rong)液濃度和(he)鈍化時間、溫度等條件略有區別。下(xia)面(mian)介(jie)紹其中兩種。
①. 硝酸(suan)型(xing)介(jie)質鈍化
硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)
水(H2O):其余
使用溫度:20~50℃
浸(jin)泡時間:10~30min
這是比(bi)較(jiao)通用的鈍化方法(fa),特(te)別適用于含鉻量≥17%的不銹鋼(gang)。
②. 硝酸-重(zhong)鉻(ge)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(yong)溫度:20~50℃
浸泡(pao)時間:10~30min
在硝(xiao)酸(suan)溶液中加人重鉻酸(suan)鹽(yan)可增強鈍化能力,適用于含鉻量<17%的各種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,但不(bu)適用于易(yi)切削的高(gao)硫、高(gao)硒不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。易(yi)切削不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鈍化時,上述配方(fang)中的硝(xiao)酸(suan)比例應(ying)提高(gao)至40%(按容積)。
2. 堿性溶液鈍(dun)化
Cr13型的馬(ma)氏體(ti)不銹鋼耐腐蝕性較差,用(yong)酸性鈍化液(ye)難以取得好的效果,可(ke)以用(yong)堿(jian)性溶液(ye)鈍化。
氫氧化鈉(NaOH):14%(重(zhong)量比)
磷酸鈉(Na3PO4·12H2O):3%(重量比)
亞硝酸鈉(NaNO2):2g/L
水(H2O):其余
使用溫度:100~110℃
浸泡時間:20~30min
三、不銹鋼鈍化應注意的問題
1. 為保證(zheng)不銹(xiu)鋼的(de)鈍(dun)化效(xiao)果,在鈍(dun)化前應對工件表面進行清理(li)、除油(you)、酸洗,甚至是(shi)拋光,使工件顯露出新鮮的(de)金屬基體。
2. 鈍化后的工件(jian)最好再進(jin)行一次補充后處(chu)理。
①. 奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼在酸(suan)性介質鈍化后,最好(hao)在1%的氫氧化鈉(na)溶液(ye)中進行(xing)短時間(jian)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. 不銹鋼鈍化后,應注(zhu)意清理表面,保證表面潔(jie)凈。
4. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)鈍(dun)化效果、質量與鋼(gang)(gang)種、成分、選用配方、溫度、時(shi)間等因素有關(guan),大批(pi)量首次(ci)采(cai)用鈍(dun)化處(chu)理時(shi),應試驗后進行。
5. 不銹鋼的酸性(xing)(xing)或堿性(xing)(xing)鈍化液均具有(you)一(yi)定(ding)的腐蝕性(xing)(xing),在配制和(he)(he)使用時應注意(yi)操作安全和(he)(he)防護。

