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(bu)銹鋼鈍化機理及影響因素(su)


 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化理(li)(li)(li)論(lun)(lun)有薄膜理(li)(li)(li)論(lun)(lun)和吸(xi)附(fu)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)。薄膜理(li)(li)(li)論(lun)(lun)認為是(shi)(shi)金(jin)屬(shu)與(yu)介質(zhi)作用,生成很薄的保護膜;吸(xi)附(fu)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)認為是(shi)(shi)離子吸(xi)附(fu)所引起的金(jin)屬(shu)表面化學活潑性(xing)(xing)(xing)減少。薄膜或(huo)吸(xi)附(fu)層的存在,阻礙了腐蝕過(guo)程的進行,提高(gao)了金(jin)屬(shu)的化學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)。在合金(jin)元素中,鉻、鎳都是(shi)(shi)可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)(xing)(xing)強(qiang)的元素,所以,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,特別(bie)是(shi)(shi)鉻含量、鎳含量越(yue)高(gao)的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)(xing)(xing)越(yue)強(qiang)。具有單相組(zu)織(zhi)(zhi)的奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼和鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,因組(zu)織(zhi)(zhi)單一且均勻,可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)(xing)(xing)強(qiang)。馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼熱處理(li)(li)(li)強(qiang)化后(hou)具有多相組(zu)織(zhi)(zhi),可(ke)鈍(dun)(dun)化性(xing)(xing)(xing)差。



二、不(bu)銹(xiu)鋼常(chang)見鈍化方法及(ji)化學法鈍化工藝(yi)


  不銹鋼(gang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)的方法(fa)(fa)(fa)很(hen)多,有化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa)(fa),還有比(bi)較簡單的常(chang)溫(wen)自然鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、高溫(wen)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)等。化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)又依采用鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)的不同,分為硝(xiao)酸型(xing)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、硫酸型(xing)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、雙(shuang)氧水型(xing)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)及堿液型(xing)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)等。


1. 硝(xiao)酸型介質鈍化


  目前(qian),企業較普遍采用的(de)是硝酸(suan)(suan)型化學鈍化法。采用硝酸(suan)(suan)溶液的(de)原因是因為(wei)硝酸(suan)(suan)是強氧(yang)化性酸(suan)(suan),與不銹(xiu)鋼反應后,可形成(cheng)質量優良的(de)含鉻元(yuan)素的(de)氧(yang)化膜。


  不同(tong)(tong)國(guo)家(jia)、不同(tong)(tong)企業選(xuan)用(yong)的硝酸溶液濃(nong)度(du)和鈍化時間、溫度(du)等條件略有區別。下(xia)面介紹其中兩種。


 ①. 硝酸(suan)型介質鈍化


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使(shi)用溫度:20~50℃


  浸泡時間:10~30min


  這(zhe)是比較(jiao)通用(yong)的鈍化(hua)方法,特別(bie)適用(yong)于含鉻量≥17%的不銹鋼。


 ②. 硝酸-重(zhong)鉻酸鹽型介質(zhi)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(yong)溫度:20~50℃


  浸(jin)泡時間:10~30min


 在硝酸(suan)溶液中加(jia)人重鉻酸(suan)鹽(yan)可增強鈍化能(neng)力,適用于含鉻量<17%的(de)各種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),但不(bu)適用于易(yi)切削的(de)高(gao)硫、高(gao)硒不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。易(yi)切削不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)鈍化時,上述配方中的(de)硝酸(suan)比例應提高(gao)至(zhi)40%(按容積)。


2. 堿性溶液鈍化(hua)


 Cr13型的馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼耐腐蝕性較差(cha),用(yong)酸性鈍(dun)化(hua)液難以取得好的效果,可(ke)以用(yong)堿性溶液鈍(dun)化(hua)。


 氫氧化鈉(NaOH):14%(重量比(bi))


 磷酸鈉(Na3PO4·12H2O):3%(重量比)


 亞硝酸鈉(NaNO2):2g/L


 水(H2O):其余


 使用(yong)溫度:100~110℃


 浸泡時間(jian):20~30min



三、不(bu)銹鋼鈍(dun)化應注意的問題


 1. 為保(bao)證不(bu)銹鋼的鈍化效果,在鈍化前(qian)應對工(gong)件表(biao)面(mian)進行清理、除油(you)、酸(suan)洗,甚至是(shi)拋光,使工(gong)件顯(xian)露出新鮮的金(jin)屬基體。


 2. 鈍化后(hou)的(de)工件(jian)最好(hao)再進行一次(ci)補充后(hou)處理。


   ①. 奧氏體不(bu)銹鋼在(zai)酸性介質鈍化后,最好在(zai)1%的(de)氫氧化鈉溶液中進(jin)行短時間的(de)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(ying)注意清理表(biao)面(mian),保證(zheng)表(biao)面(mian)潔凈(jing)。


 4. 不(bu)銹鋼的鈍化效果、質量與鋼種、成分、選用配方、溫度、時間(jian)等因素(su)有(you)關,大(da)批量首次采用鈍化處理(li)時,應(ying)試(shi)驗后進(jin)行。


 5. 不(bu)銹鋼的酸性或堿性鈍化液均(jun)具有一定的腐蝕性,在配制和(he)使用時(shi)應注意操作安全和(he)防護。