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(li)及影響因素


 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)理(li)論(lun)有薄膜理(li)論(lun)和(he)吸(xi)附(fu)理(li)論(lun)。薄膜理(li)論(lun)認為是金(jin)屬(shu)(shu)與介質作用,生(sheng)成很(hen)薄的(de)(de)保護膜;吸(xi)附(fu)理(li)論(lun)認為是離子吸(xi)附(fu)所(suo)引起(qi)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)表面化(hua)(hua)學活(huo)潑性減少。薄膜或(huo)吸(xi)附(fu)層的(de)(de)存在,阻礙(ai)了(le)腐蝕過程的(de)(de)進行,提高(gao)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)化(hua)(hua)學穩定性。在合金(jin)元素(su)中,鉻、鎳(nie)都是可鈍化(hua)(hua)性強的(de)(de)元素(su),所(suo)以,不(bu)銹(xiu)鋼(gang),特別是鉻含量、鎳(nie)含量越高(gao)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可鈍化(hua)(hua)性越強。具(ju)(ju)有單相組(zu)織(zhi)的(de)(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang),因組(zu)織(zhi)單一且均勻,可鈍化(hua)(hua)性強。馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)熱處理(li)強化(hua)(hua)后具(ju)(ju)有多(duo)相組(zu)織(zhi),可鈍化(hua)(hua)性差。



二、不銹(xiu)鋼常(chang)見鈍(dun)化方法及(ji)化學法鈍(dun)化工藝


  不(bu)銹鋼鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)方(fang)(fang)法(fa)很(hen)多,有化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)(fang)法(fa),還有比較簡單(dan)的(de)常溫自然鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、高溫鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)等。化(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)又依(yi)采用(yong)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)(jie)質的(de)不(bu)同,分為(wei)硝酸型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、硫酸型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、雙氧水型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)及堿(jian)液(ye)型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)等。


1. 硝酸(suan)型介質鈍(dun)化


  目前,企業(ye)較普遍采用(yong)的(de)(de)是(shi)硝酸型化(hua)學鈍化(hua)法(fa)。采用(yong)硝酸溶液的(de)(de)原(yuan)因是(shi)因為硝酸是(shi)強氧(yang)化(hua)性酸,與不銹鋼反應后(hou),可(ke)形成質量優良的(de)(de)含鉻元素的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜。


  不同(tong)國家、不同(tong)企業選用的硝酸溶液(ye)濃度和(he)鈍化時間、溫度等條件(jian)略(lve)有區別。下面(mian)介紹其中兩(liang)種。


 ①. 硝酸(suan)型介質鈍化(hua)


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使用(yong)溫度:20~50℃


  浸(jin)泡時(shi)間:10~30min


  這(zhe)是比較通用(yong)的鈍化方(fang)法,特別適用(yong)于含(han)鉻(ge)量≥17%的不銹鋼(gang)。


 ②. 硝酸-重鉻酸鹽型(xing)介質鈍(dun)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(pao)時(shi)間:10~30min


 在硝(xiao)酸溶液中加人重鉻(ge)酸鹽可增(zeng)強鈍化能力(li),適用于含鉻(ge)量<17%的各種不(bu)銹鋼(gang),但不(bu)適用于易切削的高(gao)硫、高(gao)硒不(bu)銹鋼(gang)。易切削不(bu)銹鋼(gang)鈍化時,上(shang)述配方中的硝(xiao)酸比(bi)例應提(ti)高(gao)至(zhi)40%(按容積)。


2. 堿性溶(rong)液鈍(dun)化


 Cr13型的馬氏體不銹鋼耐腐蝕性(xing)較差,用酸性(xing)鈍化液(ye)難以取得好的效(xiao)果,可以用堿性(xing)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


 使用溫度:100~110℃


 浸泡時間:20~30min



三、不銹鋼鈍化應注(zhu)意的問(wen)題


 1. 為保證(zheng)不(bu)銹鋼的(de)鈍化(hua)效果,在鈍化(hua)前應對工件表(biao)面進行(xing)清(qing)理(li)、除(chu)油、酸洗,甚至是拋(pao)光,使工件顯露(lu)出新鮮的(de)金(jin)屬基體。


 2. 鈍化后的工件最(zui)好再進行(xing)一次補充(chong)后處理(li)。


   ①. 奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)酸(suan)性介質鈍(dun)化后,最好在(zai)1%的氫氧化鈉溶(rong)液中進行短時間的中和處(chu)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,應注(zhu)意清理(li)表面,保證表面潔(jie)凈。


 4. 不銹鋼的鈍化(hua)效果、質量與鋼種、成分、選用(yong)配(pei)方、溫度、時間等因素有關,大(da)批(pi)量首次(ci)采用(yong)鈍化(hua)處理時,應試驗后進行。


 5. 不銹鋼(gang)的酸性或堿性鈍化(hua)液(ye)均具有一定的腐蝕性,在配制和使用時應注(zhu)意操作安(an)全和防護。