不銹鋼管氧化皮的清除方法主要有機械法、化學法和電化學法。機械法在第一章中的磨光、拋光、滾光等諸節中已闡述。由于不銹鋼管氧化皮組成的復雜性,要使鋼管表面氧化皮清除干凈,又要使表面達到高度清潔和平整,并非易事。清除不銹鋼氧化皮一般要分兩步進行,第一步為預處理,第二步為去灰渣。
1. 不銹鋼(gang)管(guan)氧化皮(pi)預處理
預(yu)處理使氧化皮變得疏松,然后(hou)再(zai)進行酸洗,易于除(chu)去。預(yu)處理又可分為下列方法。
a. 堿性硝酸鹽熔融處理(li)法(fa)
堿性熔融物含有(you)氫(qing)氧化物87%(質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)),硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)13%(質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)),熔融鹽(yan)(yan)中(zhong)兩者的(de)(de)(de)比例應嚴格(ge)控制,使熔融鹽(yan)(yan)具有(you)最(zui)(zui)強的(de)(de)(de)氧化力、最(zui)(zui)低的(de)(de)(de)熔點(dian)和(he)最(zui)(zui)小的(de)(de)(de)黏度。在(zai)生產(chan)過(guo)程中(zhong)只分(fen)析硝(xiao)酸鈉含量(liang)不少于(yu)8%(質量(liang)分(fen)數(shu)(shu))。在(zai)鹽(yan)(yan)浴爐中(zhong)進行處理,溫度為450~470℃,時間對鐵素體不銹鋼為5分(fen)鐘(zhong),奧氏(shi)體不銹鋼為30分(fen)鐘(zhong)。
在預(yu)處理過程中,鉻(ge)的氧化物與堿發生反(fan)應,生成物是亞鉻(ge)酸鈉:
Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O
生成的亞鉻酸鈉(NaCrO2)再被硝酸鈉氧化,轉變為易溶于水的鉻酸鈉(Na2CrO4).反應式如下:
2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH→2Na2CrO4+3NaNO2+H2O↑
同樣,鐵的氧(yang)化物和(he)尖晶石也(ye)可被硝酸鹽氧(yang)化,變成(cheng)疏松(song)的三價的氧(yang)化鐵,易被酸洗時除去(qu)。
2FeO+NaNO3→Fe2O3+NaNO2
2Fe3O4+NaNO3→3Fe2O3+NaNO2
2FeO·Cr2O3+NaNO3→Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2
由于高溫作用,形成(cheng)的(de)氧化物部分(fen)(fen)剝落,以(yi)沉渣(zha)的(de)形式沉入浴爐底(di)。堿性硝酸鹽熔(rong)融預(yu)處理工藝流程:蒸氣除油(you)→預(yu)熱(150~250℃,時間20-30分(fen)(fen)鐘)→熔(rong)融鹽處理→水淬→熱水洗。
熔(rong)融(rong)鹽處理不適于有焊(han)縫間(jian)隙或(huo)卷邊的組合件(jian)(jian)。零(ling)件(jian)(jian)從熔(rong)融(rong)鹽爐取出后(hou)水(shui)淬時(shi),會(hui)濺起(qi)一股(gu)帶刺激性(xing)的堿(jian)、鹽霧(wu),故水(shui)淬時(shi)應采(cai)用深井式防(fang)濺水(shui)淬槽,見圖(tu)2-1。水(shui)淬時(shi)先將(jiang)零(ling)件(jian)(jian)筐(kuang)吊入槽內,停(ting)在水(shui)平面(mian)上方,關(guan)閉槽蓋(gai),再把零(ling)件(jian)(jian)筐(kuang)降到(dao)水(shui)中(zhong),直(zhi)到(dao)淹沒(mei)即(ji)可。

b. 堿性高錳酸鉀預處理
處(chu)理(li)液(ye)中含(han)有氫氧化(hua)鈉100~125g/L,碳酸(suan)鈉100~125g/L,高(gao)錳酸(suan)鉀(jia)50g/L,溶液(ye)溫度95~105℃,處(chu)理(li)時(shi)間2~4小時(shi)。堿性(xing)高(gao)錳酸(suan)鉀(jia)的處(chu)理(li)效果雖不如熔融鹽處(chu)理(li),但其優點是(shi)適(shi)用于有焊(han)縫(feng)或卷邊(bian)的組合件。
c. 浸漬(zi)法(fa)預處理
為使氧(yang)化(hua)皮松(song)動,直接采用下列強酸(suan)(suan)(suan)浸漬預(yu)(yu)處理,為防止酸(suan)(suan)(suan)對基體金屬的溶解(jie),要(yao)嚴格控制(zhi)酸(suan)(suan)(suan)浸時間和(he)酸(suan)(suan)(suan)液(ye)(ye)溫度。浸漬法酸(suan)(suan)(suan)液(ye)(ye)預(yu)(yu)處理法所(suo)用溶液(ye)(ye)成分及工藝條件見表2-2。

2. 不銹鋼去灰渣
不銹鋼管氧化皮從鹽浴爐出來后鋼管表面(mian)上(shang)剩(sheng)下的(de)氧化物灰渣可在下列溶液中去除(見(jian)表 2-4 )

3. 除氫
不(bu)銹鋼管(guan)在(zai)酸洗過程中有一定量的氫(qing)原子吸附在(zai)基體內,易造成氫(qing)脆現(xian)象。對(dui)高強度不(bu)銹鋼管(guan)要進(jin)行除氫(qing)處(chu)理。除氫(qing)方法如(ru)下:
a. 堿(jian)性(xing)溶液(ye)陽(yang)極電(dian)解法
在(zai)氫氧化(hua)鈉(na)50~60g/L,碳(tan)酸鈉(na)10~20g/L,磷酸三(san)鈉(na)50~60g/L,硅(gui)酸鈉(na)10~20g/L,溫度(du)80℃的(de)(de)溶(rong)液(ye)中,在(zai)陽(yang)極(ji)上(shang)(shang),電(dian)流密度(du)10A/d㎡,時間10分鐘,可有效去(qu)除(chu)吸附在(zai)表(biao)面上(shang)(shang)的(de)(de)氫。
b. 加(jia)熱法
即將(jiang)不銹鋼零(ling)件(jian)放在烘箱內在200℃溫度時烘1~2小時以去除(chu)氫。

