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. 不銹鋼管氧化皮預處理


  預處理使(shi)氧化皮變得疏松,然(ran)后再進行酸洗,易于除去(qu)。預處理又可分為下列方法(fa)。


a. 堿性(xing)硝酸鹽熔(rong)融處理法


  堿性熔融(rong)物(wu)含有氫(qing)氧化物(wu)87%(質(zhi)量(liang)分(fen)數),硝酸鹽13%(質(zhi)量(liang)分(fen)數),熔融(rong)鹽中(zhong)(zhong)兩者的(de)比例應嚴(yan)格控制,使(shi)熔融(rong)鹽具(ju)有最強的(de)氧化力、最低的(de)熔點和最小的(de)黏(nian)度。在(zai)生產過程中(zhong)(zhong)只分(fen)析硝酸鈉含量(liang)不少于8%(質(zhi)量(liang)分(fen)數)。在(zai)鹽浴爐中(zhong)(zhong)進行處理,溫度為450~470℃,時(shi)間對鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)為5分(fen)鐘(zhong),奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)為30分(fen)鐘(zhong)。


 在預處理過(guo)程中(zhong),鉻(ge)的氧化物與堿發(fa)生(sheng)反應,生(sheng)成物是亞鉻(ge)酸鈉(na):


  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(tie)的氧化物和尖晶(jing)石(shi)也(ye)可被(bei)硝(xiao)酸(suan)(suan)鹽氧化,變成疏松的三價的氧化鐵(tie),易(yi)被(bei)酸(suan)(suan)洗(xi)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(xing)成的氧(yang)化物部分剝落,以沉(chen)渣的形(xing)式沉(chen)入浴爐底。堿性硝酸鹽(yan)(yan)熔融(rong)預(yu)處理工(gong)藝流(liu)程:蒸(zheng)氣除油→預(yu)熱(150~250℃,時間20-30分鐘)→熔融(rong)鹽(yan)(yan)處理→水淬(cui)→熱水洗。


 熔(rong)融(rong)鹽處理不適于有焊(han)縫間(jian)隙或卷邊的組合(he)件(jian)(jian)(jian)。零(ling)件(jian)(jian)(jian)從(cong)熔(rong)融(rong)鹽爐(lu)取出(chu)后水淬時,會濺起(qi)一股(gu)帶(dai)刺激性的堿、鹽霧,故水淬時應(ying)采用(yong)深井式(shi)防濺水淬槽(cao),見(jian)圖2-1。水淬時先將零(ling)件(jian)(jian)(jian)筐吊入槽(cao)內(nei),停在水平面上方,關閉槽(cao)蓋,再把零(ling)件(jian)(jian)(jian)筐降到(dao)水中(zhong),直到(dao)淹沒即可(ke)。


圖2-1.jpg


b. 堿性高(gao)錳酸鉀預處(chu)理(li)


  處(chu)理(li)液中含有氫氧化鈉100~125g/L,碳酸(suan)鈉100~125g/L,高(gao)錳酸(suan)鉀(jia)50g/L,溶液溫度95~105℃,處(chu)理(li)時(shi)間2~4小時(shi)。堿(jian)性高(gao)錳酸(suan)鉀(jia)的(de)處(chu)理(li)效果雖(sui)不如熔融鹽處(chu)理(li),但其優點(dian)是(shi)適用于有焊縫或卷邊(bian)的(de)組合(he)件。


c. 浸漬法(fa)預(yu)處理


 為使氧化皮松動,直接采用下列強酸(suan)(suan)(suan)浸(jin)漬預處理,為防止酸(suan)(suan)(suan)對基體金(jin)屬的溶(rong)解,要嚴(yan)格控制酸(suan)(suan)(suan)浸(jin)時(shi)間和(he)酸(suan)(suan)(suan)液(ye)溫度。浸(jin)漬法酸(suan)(suan)(suan)液(ye)預處理法所用溶(rong)液(ye)成分(fen)及(ji)工(gong)藝(yi)條件見(jian)表2-2。


表2-2.jpg



2. 不銹鋼去灰渣(zha)

 

 不(bu)銹鋼管(guan)氧(yang)化皮從鹽浴(yu)爐出來(lai)后鋼管(guan)表面上剩下(xia)的(de)氧(yang)化物(wu)灰(hui)渣可在下(xia)列溶液中去除(chu)(見(jian)表 2-4 )


表2-4.jpg



3. 除氫


  不銹鋼管(guan)在酸洗過程中有一(yi)定量的(de)氫原子吸附(fu)在基體(ti)內,易造成氫脆現象。對高強度不銹鋼管(guan)要(yao)進行除氫處理。除氫方法(fa)如下:


 a. 堿性溶液陽極電解法


  在氫氧化鈉(na)50~60g/L,碳酸鈉(na)10~20g/L,磷酸三鈉(na)50~60g/L,硅酸鈉(na)10~20g/L,溫度(du)80℃的(de)溶液(ye)中,在陽極(ji)上,電(dian)流密度(du)10A/d㎡,時間10分(fen)鐘,可(ke)有(you)效去除吸(xi)附在表面(mian)上的(de)氫。


 b. 加熱(re)法(fa)


  即(ji)將不銹鋼零件放在烘箱內在200℃溫度時烘1~2小時以去除氫。