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(xiu)鋼鈍化機理(li)及影響因素
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)理(li)(li)(li)論(lun)有(you)薄膜(mo)(mo)理(li)(li)(li)論(lun)和(he)吸(xi)附(fu)理(li)(li)(li)論(lun)。薄膜(mo)(mo)理(li)(li)(li)論(lun)認為是金(jin)屬(shu)與介質作用,生(sheng)成很薄的(de)保護膜(mo)(mo);吸(xi)附(fu)理(li)(li)(li)論(lun)認為是離子(zi)吸(xi)附(fu)所(suo)(suo)引起(qi)的(de)金(jin)屬(shu)表(biao)面化(hua)(hua)(hua)學活潑性減少。薄膜(mo)(mo)或吸(xi)附(fu)層(ceng)的(de)存(cun)在,阻礙(ai)了(le)(le)腐蝕過程(cheng)的(de)進行,提高了(le)(le)金(jin)屬(shu)的(de)化(hua)(hua)(hua)學穩定性。在合金(jin)元素(su)(su)中,鉻(ge)(ge)、鎳(nie)都是可(ke)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)性強(qiang)的(de)元素(su)(su),所(suo)(suo)以,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),特(te)別是鉻(ge)(ge)含量、鎳(nie)含量越高的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)性越強(qiang)。具有(you)單相(xiang)(xiang)組織的(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)鐵素(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),因組織單一且均勻,可(ke)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)性強(qiang)。馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)熱處理(li)(li)(li)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)后具有(you)多相(xiang)(xiang)組織,可(ke)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)性差。
二、不銹鋼常見鈍化方法(fa)及化學法(fa)鈍化工(gong)藝
不(bu)銹鋼鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)的方法(fa)(fa)很(hen)多,有化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)法(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)法(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa),還有比(bi)較簡單的常(chang)溫(wen)自(zi)然鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)、高溫(wen)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)等。化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)法(fa)(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)又依(yi)采用鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)的不(bu)同,分為硝酸型介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)、硫酸型介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)、雙氧水型介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)及堿液型介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)等。
1. 硝酸型介質鈍化
目前,企業較普(pu)遍(bian)采用(yong)的(de)是(shi)硝(xiao)酸型化(hua)(hua)(hua)學鈍化(hua)(hua)(hua)法。采用(yong)硝(xiao)酸溶液的(de)原(yuan)因是(shi)因為硝(xiao)酸是(shi)強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性酸,與不銹鋼(gang)反應后,可形成質(zhi)量優良(liang)的(de)含鉻(ge)元素的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜。
不同(tong)國(guo)家(jia)、不同(tong)企(qi)業選(xuan)用的硝酸溶液濃度(du)和鈍(dun)化時(shi)間、溫(wen)度(du)等條件略有區(qu)別。下面介紹(shao)其中兩種。
①. 硝酸型介(jie)質鈍化
硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)
水(H2O):其余
使用溫度(du):20~50℃
浸泡時(shi)間:10~30min
這是比(bi)較(jiao)通(tong)用的鈍化方法,特別適用于含鉻(ge)量(liang)≥17%的不銹(xiu)鋼。
②. 硝酸-重(zhong)鉻酸鹽型(xing)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
使用溫度:20~50℃
浸泡(pao)時間(jian):10~30min
在硝(xiao)酸溶液中加人重鉻酸鹽可增(zeng)強鈍(dun)化(hua)能(neng)力,適用(yong)于含鉻量(liang)<17%的(de)各種不(bu)銹(xiu)鋼,但不(bu)適用(yong)于易切削(xue)(xue)的(de)高(gao)硫、高(gao)硒不(bu)銹(xiu)鋼。易切削(xue)(xue)不(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)時,上述配方中的(de)硝(xiao)酸比例應提(ti)高(gao)至40%(按容積(ji))。
2. 堿性溶液鈍(dun)化
Cr13型(xing)的馬(ma)氏(shi)體不銹鋼耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)較(jiao)差,用酸性(xing)鈍(dun)化液難以取得好的效果(guo),可以用堿性(xing)溶液鈍(dun)化。
氫氧(yang)化(hua)鈉(NaOH):14%(重(zhong)量(liang)比)
磷酸鈉(Na3PO4·12H2O):3%(重量比)
亞硝酸鈉(NaNO2):2g/L
水(H2O):其余
使用溫(wen)度:100~110℃
浸泡(pao)時間(jian):20~30min
三、不銹(xiu)鋼鈍化應注意的問題
1. 為保證不銹(xiu)鋼(gang)的(de)鈍化效果(guo),在鈍化前應(ying)對工(gong)件表(biao)面進行清理、除油、酸洗(xi),甚(shen)至(zhi)是(shi)拋光,使(shi)工(gong)件顯露出新(xin)鮮的(de)金(jin)屬基體。
2. 鈍(dun)化(hua)后的工件最(zui)好再進行一次補充后處理。
①. 奧氏體不銹鋼在酸性介(jie)質鈍化(hua)后,最好(hao)在1%的(de)氫氧化(hua)鈉溶液(ye)中(zhong)進行短時間的(de)中(zhong)和(he)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(xiu)鋼鈍化后,應注意(yi)清理表面,保證(zheng)表面潔凈。
4. 不銹鋼的鈍化(hua)效果、質量(liang)與鋼種、成分、選用配方、溫度、時間等因(yin)素有關,大批(pi)量(liang)首次采用鈍化(hua)處理(li)時,應試驗后進行。
5. 不銹鋼的(de)酸性或(huo)堿性鈍(dun)化液(ye)均具(ju)有一定的(de)腐蝕(shi)性,在(zai)配制(zhi)和使用時應注意操作(zuo)安全和防護。

