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(gang)鈍(dun)化機理及影響因素


 不銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)理(li)(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)有薄膜(mo)(mo)理(li)(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)和(he)吸(xi)附(fu)理(li)(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)。薄膜(mo)(mo)理(li)(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)認為是(shi)金屬與(yu)介質作用,生成很(hen)薄的(de)保護膜(mo)(mo);吸(xi)附(fu)理(li)(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)認為是(shi)離子吸(xi)附(fu)所引起的(de)金屬表面化(hua)(hua)(hua)學活(huo)潑性減少。薄膜(mo)(mo)或吸(xi)附(fu)層的(de)存在,阻礙了(le)腐蝕過程的(de)進行,提高(gao)了(le)金屬的(de)化(hua)(hua)(hua)學穩定性。在合金元(yuan)素中,鉻(ge)、鎳都是(shi)可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性強(qiang)的(de)元(yuan)素,所以,不銹(xiu)(xiu)鋼,特別是(shi)鉻(ge)含量、鎳含量越(yue)高(gao)的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性越(yue)強(qiang)。具有單相組織(zhi)的(de)奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼和(he)鐵(tie)素體不銹(xiu)(xiu)鋼,因組織(zhi)單一且(qie)均勻,可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性強(qiang)。馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼熱處理(li)(li)(li)(li)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)后具有多相組織(zhi),可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性差(cha)。



二(er)、不銹鋼常見(jian)鈍(dun)化(hua)方法(fa)及化(hua)學法(fa)鈍(dun)化(hua)工藝


  不銹鋼鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)很多,有化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa),還有比較(jiao)簡(jian)單(dan)的常溫自(zi)然鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、高溫鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)又依(yi)采用鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)介(jie)(jie)質的不同,分為硝酸(suan)型介(jie)(jie)質鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、硫酸(suan)型介(jie)(jie)質鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、雙氧(yang)水(shui)型介(jie)(jie)質鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)及堿(jian)液型介(jie)(jie)質鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。


1. 硝酸型(xing)介質鈍化


  目前(qian),企業較普(pu)遍采用(yong)的(de)是硝酸(suan)型化(hua)學鈍(dun)化(hua)法。采用(yong)硝酸(suan)溶液的(de)原因是因為硝酸(suan)是強氧化(hua)性酸(suan),與不(bu)銹鋼反應后,可形成質量優良的(de)含鉻(ge)元素(su)的(de)氧化(hua)膜。


  不(bu)同(tong)國家、不(bu)同(tong)企業選用的硝酸溶(rong)液濃度和(he)鈍化(hua)時間、溫(wen)度等條(tiao)件略有(you)區別。下面介紹其中兩種。


 ①. 硝(xiao)酸型介(jie)質鈍(dun)化


  硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)


  水(H2O):其余


  使用(yong)溫度:20~50℃


  浸泡時間:10~30min


  這(zhe)是比較(jiao)通用(yong)的(de)鈍化方法,特別適用(yong)于含鉻量≥17%的(de)不(bu)銹(xiu)鋼。


 ②. 硝酸-重(zhong)鉻酸鹽(yan)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(shi)用溫度:20~50℃


  浸泡(pao)時間:10~30min


 在(zai)硝酸溶液(ye)中加人重鉻酸鹽可(ke)增(zeng)強鈍(dun)化(hua)能力,適用于(yu)含鉻量<17%的各(ge)種不銹鋼,但不適用于(yu)易(yi)切(qie)削的高(gao)硫、高(gao)硒不銹鋼。易(yi)切(qie)削不銹鋼鈍(dun)化(hua)時(shi),上述配方中的硝酸比例(li)應提高(gao)至40%(按容積)。


2. 堿性溶(rong)液(ye)鈍化


 Cr13型的馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼耐腐蝕性(xing)較差,用酸性(xing)鈍化液難(nan)以取得好的效果(guo),可以用堿(jian)性(xing)溶(rong)液鈍化。


 氫氧化鈉(NaOH):14%(重量(liang)比)


 磷酸鈉(Na3PO4·12H2O):3%(重量比)


 亞硝酸鈉(NaNO2):2g/L


 水(H2O):其余


 使(shi)用(yong)溫(wen)度:100~110℃


 浸泡時間(jian):20~30min



三、不銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)應注意的問題


 1. 為保證不(bu)銹鋼的(de)鈍化(hua)效(xiao)果,在鈍化(hua)前應對工件表面進行清理(li)、除(chu)油、酸洗,甚至是拋光(guang),使工件顯露出新鮮(xian)的(de)金(jin)屬基體。


 2. 鈍(dun)化后的工(gong)件最好再(zai)進(jin)行一(yi)次補充后處理。


   ①. 奧氏(shi)體不銹鋼在酸(suan)性(xing)介(jie)質鈍化(hua)后,最好在1%的(de)氫氧化(hua)鈉溶液中進行短時間的(de)中和處(chu)理(li)。


   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(li)表(biao)面,保證(zheng)表(biao)面潔(jie)凈。


 4. 不銹(xiu)鋼(gang)的鈍化(hua)效果、質量與鋼(gang)種、成分、選用配方、溫度、時(shi)間(jian)等因素有關,大批量首次采用鈍化(hua)處理(li)時(shi),應試驗后進行。


 5. 不銹鋼(gang)的酸性(xing)或堿(jian)性(xing)鈍化(hua)液均具(ju)有一定的腐蝕(shi)性(xing),在配(pei)制和(he)使用時應注意操(cao)作(zuo)安全(quan)和(he)防護。