1. 檸(ning)檬酸(suan)-雙氧水-乙醇(chun)鈍化配方及工作條件

  不銹(xiu)鋼(gang)檸檬酸(suan)鈍化工藝(yi)具有(you)環保(bao)性(xing)、安全性(xing)、通(tong)用(yong)(yong)(yong)性(xing)，操作簡單，維護(hu)方便。費用(yong)(yong)(yong)低廉，完全符合可持續發展的要求，應(ying)用(yong)(yong)(yong)前景廣(guang)闊，值得廣(guang)泛推廣(guang)。其(qi)配方及工藝(yi)條件(jian)見(jian)表(biao)6-6。

2. 鈍化(hua)膜的實驗(yan)方法

  a. FeCl₃浸泡實驗

  參照《不銹(xiu)鋼三氯化鐵點腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)方法(fa)》（GB/T 17897-999)，實(shi)驗(yan)溫(wen)度為(wei)50℃,實(shi)驗(yan)時間為(wei)1天，根據國家標準(zhun)，對(dui)于點蝕(shi)(shi)嚴重、均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)不明(ming)顯的材(cai)料，其耐(nai)點蝕(shi)(shi)性可以(yi)用腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率（即單位(wei)面積、單位(wei)時間的失重）表示(shi)。

  腐蝕速率計算式為：υ=W₀-W₁ / S_t

   式中，υ為腐蝕速率，mg/(c㎡2·d);  W₀為實驗前試樣的質量，mg;  W₁為實驗后試樣的質量、mg;  S為試樣的總面積，c㎡;  t為試驗時間，d.  腐蝕介質為FeCl₃ 6%+HCl水溶液 0.05mol/L.

 b. 電化學實驗

  參照《不銹鋼點蝕電位測量方法》（GB/T 17899-1999)。溶液采用質量分數為3.5%的NaCl溶液，實驗溫度為30℃,使用CHI660B型電化學綜合測試儀、參比電極為Ag/AgCl電極，輔助電極為鉑電極，掃描速率為1mV/s.將試樣（即工作電極）放入溶液中靜置10min后，測定其自腐蝕電位。再從自腐蝕電位開始對試樣進行陽極極化，直至陽極電流密度達到500μA/c㎡為止。以陽極極化曲線上對應電流密度為100μA/c㎡的電位中最正的電位值（符號為E'_b100)來表示點蝕電位。

3. 工藝流程

  砂紙(zhi)打磨→水洗(xi)→超聲波清洗(xi)→水洗(xi)→酸洗(xi)→水洗(xi)→鈍(dun)化→水洗(xi)→干燥(zao)。

4.  耐點蝕實驗結果(guo)

 a. 316L不(bu)銹(xiu)鋼經配方 1#檸檬(meng)酸鈍化后(hou)的耐(nai)點蝕實(shi)驗結果

   ①. FeCl₃浸泡實驗。

     316L不銹鋼經FeCl₃浸泡實驗表明，焊縫兩側氧化皮存在的區域（熱影響區）發生嚴重的點蝕，其他區域（包括母材區和焊縫區）則相對較為完好。

  ②. 電(dian)化(hua)學陽極極化(hua)曲線實驗

    對316L不銹鋼的母材區、熱影響區和(he)焊縫區進(jin)行電化學陽極(ji)極(ji)化曲線的測量，具體的點蝕電位值見表(biao)6-7。

  由表6-7可(ke)見，316L不(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)同部位耐(nai)蝕(shi)性(xing)能相差(cha)很大，母材區耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)能最佳(jia)，焊縫次之，熱影(ying)(ying)響區最差(cha)。經檸(ning)檬酸(suan)鈍化后，母材區和熱影(ying)(ying)響區的耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)能大大提高，焊縫區的耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)能略有改善，從而提高了316L不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的整體耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)能。

b. 317不銹鋼經配(pei)方 2#檸檬酸鈍化后(hou)的耐點(dian)蝕實(shi)驗結(jie)果

 ①. 三(san)氯化鐵浸泡實驗

 采用(yong)正交試驗法，結(jie)果見表6-8。

 通過正交試驗，可得最優方案為A₁B₁C₂D₃，腐蝕速率為5.1166mg/(c㎡·d),得到最佳鈍化配方2#, 無鈍化的空白實驗的腐蝕速率為10.157mg/(c㎡·d)。最佳工藝鈍化耐點蝕性比未鈍化的提高了1倍左右。

 ②. 電(dian)化學(xue)實驗

  表6-9為(wei)317不銹(xiu)鋼在3.5%NaCl溶液中(zhong)的極化(hua)曲(qu)線的重要參數數值。

 從表6-9可知，經過最佳鈍化工藝鈍化后的317不(bu)銹鋼的自腐蝕電位和點蝕電位均比未進行鈍化的317不銹鋼的大，且點蝕電位提高了1倍左右，即經過最佳鈍化后的317不銹鋼的耐均勻腐蝕性得到了相應的提高。

3. 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)經配(pei)方3#鈍化后的結果

 ①. 由于本配(pei)方只使用檬酸(suan)4%,不(bu)像其他配(pei)方使用氧化劑，鈍化后(hou)不(bu)銹(xiu)鋼點蝕(shi)電位的重(zhong)現(xian)性不(bu)是很好，必須在(zai)化學(xue)鈍化后(hou)進行后(hou)處理(li)，50%(體(ti)積(ji)分數(shu)）硝酸(suan)后(hou)處理(li)時間為10min,鈍化后(hou)不(bu)銹(xiu)鋼的點蝕(shi)電位達到(dao)1095mV,耐點蝕(shi)性能很強。

 ②. 不銹(xiu)鋼檸檬酸化(hua)學鈍化(hua)試樣的XPS分析。所用儀(yi)器是Phi5500型X射線光電子(zi)能譜(pu)儀(yi)，激發(fa)源為A1靶，功率為200W。表(biao)6-10是不銹(xiu)鋼鈍化(hua)后表(biao)面和基(ji)體主要金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)的原子(zi)數(shu)分數(shu)分布(bu)檢測結果。

  對表6-10進行分析，可得出鈍化膜主要由金屬氧化物組成，Fe和Cr的氧化物在表面鈍化膜中占的比例相當。金屬Cr元素主要以Cr₂O₃的形式存在，同時還存在于CrO₃、CrO₂、CrOOH、Cr(OH)₃等結構中。金屬Fe元素以Fe₃O₄的形式存在，同時還存在于FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeOOH等結構中。

4. 304不(bu)銹鋼在(zai)配方 4#鈍化(hua)后的結果

 ①. FeCl₃浸泡實驗

  為了得(de)到優越的(de)(de)耐點蝕(shi)性能，以便得(de)到最(zui)佳(jia)鈍化配(pei)(pei)方及工藝，通過實驗得(de)到配(pei)(pei)方4#。實驗溫度在40~60℃范(fan)圍(wei)內對結(jie)果的(de)(de)影響較(jiao)小，最(zui)佳(jia)的(de)(de)腐蝕(shi)失重僅為8.2mg/(cm2.d),而(er)鈍化時間(jian)是影響耐蝕(shi)性好壞的(de)(de)最(zui)主要因素，鈍化時間(jian)為分鐘。

②. 極化曲線

  表6-11為304不銹鋼(gang)鈍化(hua)前(qian)后陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)曲線參(can)數。

 由表6-11可見，經鈍化處理的304不(bu)銹(xiu)鋼的耐腐蝕性明顯提高。點蝕電位是鈍化膜開始發生擊穿破壞的電位，是不銹鋼重要的電化學性能指標，它直接決定著不銹鋼耐點蝕性能的好壞。

③. XPS分析

  處理(li)后的鈍(dun)化膜中(zhong)鐵的含(han)量(liang)減少，鉻和鎳的含(han)雖(sui)增(zeng)(zeng)加，氧的含(han)量(liang)變(bian)化不大。由于表面鈍(dun)化膜中(zhong)鉻、鎳元素含(han)量(liang)明顯增(zeng)(zeng)加，從(cong)而提高了(le)304不銹鋼的耐蝕性能。