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)鈍化機理(li)及(ji)影響因素
不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)理(li)(li)論(lun)有薄(bo)膜(mo)理(li)(li)論(lun)和吸(xi)附理(li)(li)論(lun)。薄(bo)膜(mo)理(li)(li)論(lun)認(ren)為是(shi)金(jin)屬與介質(zhi)作用,生成很薄(bo)的保護膜(mo);吸(xi)附理(li)(li)論(lun)認(ren)為是(shi)離子吸(xi)附所(suo)引(yin)起的金(jin)屬表(biao)面化(hua)(hua)(hua)學(xue)活潑性(xing)(xing)減(jian)少。薄(bo)膜(mo)或吸(xi)附層(ceng)的存(cun)在,阻礙(ai)了腐蝕過程的進行,提高了金(jin)屬的化(hua)(hua)(hua)學(xue)穩(wen)定性(xing)(xing)。在合金(jin)元素(su)中,鉻(ge)、鎳都是(shi)可鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)強的元素(su),所(suo)以,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),特別是(shi)鉻(ge)含量、鎳含量越(yue)高的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)越(yue)強。具有單(dan)相組織(zhi)的奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),因組織(zhi)單(dan)一且(qie)均勻,可鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)強。馬氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)熱處理(li)(li)強化(hua)(hua)(hua)后具有多相組織(zhi),可鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)差。
二(er)、不銹鋼(gang)常見(jian)鈍(dun)(dun)化方法及化學(xue)法鈍(dun)(dun)化工藝(yi)
不銹鋼鈍(dun)化(hua)的(de)方法(fa)很多,有化(hua)學法(fa)鈍(dun)化(hua)和電(dian)化(hua)學法(fa)鈍(dun)化(hua)方法(fa),還(huan)有比較簡單的(de)常溫自然鈍(dun)化(hua)法(fa)、高溫鈍(dun)化(hua)法(fa)等。化(hua)學法(fa)鈍(dun)化(hua)又依(yi)采用鈍(dun)化(hua)介(jie)(jie)質的(de)不同,分為(wei)硝(xiao)酸型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)化(hua)法(fa)、硫酸型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)化(hua)法(fa)、雙氧水型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)化(hua)法(fa)及(ji)堿液型(xing)介(jie)(jie)質鈍(dun)化(hua)法(fa)等。
1. 硝酸(suan)型介(jie)質鈍化(hua)
目前,企業較普遍采(cai)用(yong)的是硝酸(suan)(suan)型(xing)化學鈍化法。采(cai)用(yong)硝酸(suan)(suan)溶(rong)液的原因是因為硝酸(suan)(suan)是強(qiang)氧(yang)化性酸(suan)(suan),與不銹鋼反應后,可(ke)形(xing)成質量(liang)優良的含鉻元素(su)的氧(yang)化膜。
不同國家、不同企業選用的(de)硝酸溶液濃度和(he)鈍化時間、溫度等條件略有區別。下(xia)面介紹其中兩種。
①. 硝酸(suan)型介質鈍化(hua)
硝酸(HNO3,濃度70%):10%~20%(按容積)
水(H2O):其余
使用溫度(du):20~50℃
浸(jin)泡時間:10~30min
這(zhe)是比較通(tong)用的鈍化方法,特別(bie)適(shi)用于(yu)含鉻量≥17%的不銹鋼。
②. 硝(xiao)酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽型介質鈍化
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(shi)用溫度(du):20~50℃
浸泡時(shi)間:10~30min
在硝(xiao)酸溶液中(zhong)(zhong)加人重鉻酸鹽可增強鈍化能力(li),適用(yong)(yong)于(yu)含鉻量<17%的各種(zhong)不銹鋼(gang),但不適用(yong)(yong)于(yu)易(yi)切削(xue)的高(gao)硫、高(gao)硒不銹鋼(gang)。易(yi)切削(xue)不銹鋼(gang)鈍化時(shi),上述(shu)配方中(zhong)(zhong)的硝(xiao)酸比例應(ying)提高(gao)至(zhi)40%(按容積)。
2. 堿(jian)性溶液(ye)鈍化
Cr13型的馬氏體(ti)不(bu)銹鋼耐(nai)腐蝕性較(jiao)差(cha),用(yong)酸性鈍化(hua)液難以取得好的效果(guo),可(ke)以用(yong)堿(jian)性溶液鈍化(hua)。
氫(qing)氧(yang)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
使用(yong)溫度(du):100~110℃
浸泡時間:20~30min
三、不銹鋼鈍(dun)化(hua)應注意的問題(ti)
1. 為保證(zheng)不銹鋼的(de)鈍(dun)化效果(guo),在鈍(dun)化前應對工(gong)件表面進行清(qing)理、除(chu)油、酸洗,甚至是拋光,使(shi)工(gong)件顯露出新鮮的(de)金屬基體(ti)。
2. 鈍化后的工件最好再進行一次補充后處理。
①. 奧氏體不銹鋼在(zai)(zai)酸性介(jie)質鈍化后,最好(hao)在(zai)(zai)1%的(de)氫氧(yang)化鈉溶(rong)液(ye)中進行短時間的(de)中和處(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(dun)化后,應(ying)注意清理表(biao)面,保證表(biao)面潔(jie)凈。
4. 不(bu)銹鋼的鈍化效果、質(zhi)量與鋼種、成分、選用(yong)配方(fang)、溫度、時間等因素有(you)關,大批量首次采用(yong)鈍化處理(li)時,應試驗后(hou)進行(xing)。
5. 不銹(xiu)鋼(gang)的(de)酸性(xing)或堿性(xing)鈍化(hua)液均(jun)具有一定的(de)腐蝕性(xing),在配制(zhi)和(he)(he)使用時應注意操作安全和(he)(he)防護(hu)。

