不銹鋼表面處理主要方式
發(fā)布時(shí)間：2015.08.10 新聞來源：不銹鋼酸洗鈍化液-不銹鋼酸洗鈍化膏-天長市俊武不銹鋼表面處理材料廠 瀏覽次數(shù)：
不銹鋼表面處理方式一般為酸洗鈍化：
1.不銹鋼酸洗鈍化原理
不銹鋼并不是長久不會(huì)生銹的，因其有自我鈍化的功能，因此其耐腐蝕性主要還是依靠表面的鈍化保護(hù)膜，如果表面的鈍化保護(hù)膜遭到破壞后不完整或有缺陷，那么不銹鋼依然會(huì)被腐蝕。通常，為了提高不銹鋼的耐腐蝕性能，工業(yè)工程上都會(huì)對不銹鋼進(jìn)行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。本文主要由東莞森源化工為大家作不銹鋼酸洗鈍化原理介紹，以供大家參考：
鈍化的作用主要是防銹，通過******的化學(xué)反應(yīng)，在不銹鋼表面形成一層致密的鈍化保護(hù)膜，不銹鋼的抗腐蝕性能則主要是借助表面覆蓋著的鈍化膜，這層膜是防止不銹鋼生銹的基本屏障。
不銹鋼酸洗鈍化具有全面******清洗不銹鋼表面的功能，可快速去除表面焊斑、氧化皮，污漬，雜質(zhì)等，同時(shí)完成鈍化過程。通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向于破壞膜，而在氧化劑(如空氣)存在時(shí)能保持或修復(fù)膜。
不銹鋼工件如果放置于空氣中本身就會(huì)在表面形成氧化膜，但是，這種膜的保護(hù)性是******不夠完善的。通常，需要先對不銹鋼工件進(jìn)行******清洗，建議采用酸洗工藝，再用氧化劑鈍化處理，只有這樣才能保證鈍化膜的完整性與穩(wěn)定性。酸洗的主要目的是為后續(xù)的鈍化處理創(chuàng)造有利條件，只有當(dāng)不銹鋼件表面******清洗干凈了，才能保證形成優(yōu)質(zhì)的鈍化膜。并且酸洗還可以使整個(gè)不銹鋼表面趨于均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了，也更利于不銹鋼的防銹了。
2．不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝
2．1酸洗鈍化處理方法比較
2．2酸洗鈍化處理配方舉例
2．2．1一般處理[2]
根據(jù)ASTMA380—1999，僅以300系列不銹鋼為例，
(1)酸洗
藥劑HNO36％～25％+HF0．5％～8％(體積分?jǐn)?shù))；
溫度21～60℃；時(shí)間按需要；
或藥劑檸檬酸銨5％～10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
溫度49～71℃；時(shí)間10～60min。
(2)鈍化
藥劑HNO320％～50％(體積分?jǐn)?shù))；
溫度49～71℃；時(shí)間10～30min；
或溫度2l～38℃；時(shí)間30～60min；
或藥劑HNO320％～50％+Na2Cr207H2022％～ 6％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
溫度49～54℃； 時(shí)間15～30min；
或溫度21～38℃；時(shí)間30～60min。
(3)除鱗酸洗
藥劑H2SO48％～11％(體積分?jǐn)?shù))；
溫度66～82℃；6寸間5～45min；
及藥劑HNO36％～25％+HF 0．5％～8％(體積分?jǐn)?shù))；
溫度21～60℃；
或HNO315％～25％+HFl％—8％(體積分?jǐn)?shù))。
2．2．2膏劑法處理
(1)以廣州石化尿素不銹鋼新設(shè)備內(nèi)表面焊縫及母材鈍化和維修表面打磨焊縫的局部鈍化為例[3]
酸洗膏：
25％HNO~+4％HF+7l％冷凝 水(體積分?jǐn)?shù))與 BaSO，調(diào)至糊狀。
鈍化膏：
30％HNO3或25％HNO3+1％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))K2Cr207與BaSO7調(diào)至糊狀。
涂覆表面5～30min，用冷凝水沖洗至pH=7，對單臺(tái)設(shè)備也可采用噴灑雙氧水的化學(xué)鈍化法。
(2)以上海大明鐵工廠zl****m為例。
酸洗鈍化膏：
HN038％～14％(作鈍化劑)；
HFl0％～15％(作腐蝕劑)；
硬月S酸鎂2．2％～2．7％(作增稠劑)
硝酸鎂60％～70％(作填料，提高粘附力與滲透性)；[page]
多聚磷酸鈉2．3％～2．8％(作緩蝕劑)；
水(調(diào)節(jié)粘度)。
2．2．3 電化學(xué)法處理
以廈門大學(xué)zl****[5]為例，其處理方法是：將待處理的不銹鋼工件作陽極，控制恒電位進(jìn)行陽極化處理，或者將不銹鋼工件先作陰極，控制恒電位進(jìn)行陰極化處理，再將不銹鋼工件作陽極，控制恒電位進(jìn)行陽極化處理，并繼續(xù)改變其恒電位進(jìn)行鈍化處理，電解質(zhì)溶液均采用HN03。經(jīng)這樣處理后，不銹鋼鈍化膜性質(zhì)得到改善，耐蝕性能大大提高。點(diǎn)蝕臨界電位 (Eb)提高約1000mV(在3％NaCl中)，抗均勻腐蝕性能提高三個(gè)數(shù)量級(在45℃的20％～30％H2S04中)。
3．不銹鋼酸洗鈍化的注意事項(xiàng)
3．1酸洗鈍化的前處理
不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等，應(yīng)通過機(jī)械清洗，然后除油脫脂。如果酸洗液與鈍化液不能去除油脂，表面存在油脂會(huì)影響酸洗鈍化的質(zhì)量，為此除油脫脂不能省略，可以采用堿液、乳化劑、有機(jī)溶劑與蒸汽等進(jìn)行。
3．2酸洗液及沖洗水中Cl-的控制
某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏采用加入鹽酸、高氯酸，三氯化鐵與氯化鈉等含氯離子的侵蝕介質(zhì)作為主劑或助劑去除表面氧化層，除油脂用三氯乙烯等含氯有機(jī)溶劑，從防止應(yīng)力腐蝕破裂來說是不太適宜的。此外，對初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水，但對***終清洗用水要求嚴(yán)格控制鹵化物含量。通常采用去離子水。如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)用水，控制C1-含量不超過25mg／L，如無法達(dá)到這一要求，在水中可加入硝酸鈉處理，使其達(dá)到要求，C1-含量超標(biāo)，會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜，是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等的根源。
4．3酸洗鈍化操作中的工藝控制
硝酸溶液單獨(dú)用于清除游離鐵和其它金屬污物是有效的，但對清除氧化鐵皮，厚的腐蝕產(chǎn)物，回火膜等無效，一般應(yīng)采用HNO3+HF溶液，為了方便與操作安全，可用氟化物代替HF[2]。單獨(dú)HNO3溶液可不加緩蝕劑，但HNO3+HF酸洗時(shí)，需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗，為防止腐蝕，濃度應(yīng)保持5：1的比例。溫度應(yīng)低于49℃，如過高，HF會(huì)揮發(fā)。
對鈍化液，HNO3應(yīng)控制在20％—50％之間，根據(jù)電化學(xué)測試，HNO3濃度小于20％處理的鈍化膜質(zhì)量不穩(wěn)定，易產(chǎn)生點(diǎn)蝕[8]，但HNO3濃度也不宜大于50％，要防止過鈍化。
用一步法處理除油酸洗鈍化，雖然操作簡便，節(jié)省工時(shí)，但該酸洗鈍化液(膏)中會(huì)有侵蝕性HF，因此其***終保護(hù)膜質(zhì)量不如多步法。
酸洗過程中允許在一定范圍內(nèi)調(diào)整酸的濃度、溫度與接觸時(shí)間。隨著酸洗液使用時(shí)間的增長，須***注意酸濃度和金屬離子濃度的變化，應(yīng)注意避免過酸洗，鈦離子濃度應(yīng)小于2％，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。一般來說，提高酸洗溫度會(huì)加速與改善清洗作用，但也可能增加表面污染或損壞的危險(xiǎn)。
3．4不銹鋼敏化條件下酸洗的控制[2]
某些不銹鋼由于不良熱處理或焊接造成敏化，采用HNO&HF酸洗可能會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕，由晶間腐蝕引起的裂縫在運(yùn)行時(shí)，或清洗時(shí)，或隨后加工中，能夠濃縮鹵化物，而引起應(yīng)力腐蝕。這些敏化不銹鋼一般不宜用HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊后如須***進(jìn)行這種酸洗，應(yīng)采用超低碳或穩(wěn)定化的不銹鋼。
3．5不銹鋼與碳鋼組合件的酸洗
對不銹鋼與碳鋼組合件(如換熱器中不銹鋼管子、管板與碳鋼殼體)，酸洗鈍化若采用HNO3或 HNO3+HF會(huì)嚴(yán)重腐蝕碳鋼，這時(shí)應(yīng)添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當(dāng)不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態(tài)下，不能用HNO3+HF酸洗時(shí)，可采用羥基乙酸(2％)+甲酸(2％)+緩蝕劑，溫度93℃，時(shí)間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑，溫度：121℃，時(shí)間：6h，隨后用熱水沖洗并浸入 10mg／L氫氧化銨+100mg／L聯(lián)氨中[3]。
3．6酸洗鈍化的后處理
不銹鋼工件經(jīng)酸洗和水沖洗后，可用含10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH+4％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))KMnO4的堿1生高錳酸鹽溶液在71～82℃中浸泡5～60min，以去除酸洗殘?jiān)缓笥盟?*****沖洗，并進(jìn)行干燥。不銹鋼表面經(jīng)酸洗鈍化后出現(xiàn)花斑或污斑，可用新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消除。***終酸洗鈍化的不銹鋼設(shè)備或部件應(yīng)注意保護(hù)，可用聚乙烯薄膜覆蓋或包扎，避免異金屬與非金屬接觸。
對酸性與鈍化廢液的處理，應(yīng)符合******環(huán)保排放規(guī)定。如對含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液盡可能不用*********鹽，如有含鉻廢水，可加硫酸亞鐵還原處理。
酸洗可能引起馬氏體不銹鋼氫脆，如需要可通過熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時(shí)間)。
4.不銹鋼酸洗鈍化的必要性:
奧氏體不銹鋼具有******的耐蝕性能，抗高溫氧化性能，較好的低溫性能及優(yōu)良的機(jī)械與加工性能。因此廣泛用于化工、石油、動(dòng)力、核工程、航天航空、海洋、醫(yī)藥、輕工、紡織等部門。其主要目的在于防腐防銹。不銹鋼的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會(huì)被腐蝕。工程上通常進(jìn)行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。在不銹鋼設(shè)備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查 (如探傷、耐壓試驗(yàn))及施工標(biāo)記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點(diǎn)金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質(zhì)影響了不銹鋼設(shè)備與部件表面質(zhì)量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕)，甚至?xí)?dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。
不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化，除***大限度提高耐蝕性外，還有防止產(chǎn)品污染與獲得美觀的作用。在 GBl50一1998《鋼制壓力容器》規(guī)定，“有防腐要求的不銹鋼及復(fù)合鋼板制造的容器的表面應(yīng)進(jìn)行酸洗鈍化”。這一規(guī)定是針對石油化工中使用的壓力容器而言的，因?yàn)檫@些設(shè)備用于直接與腐蝕介質(zhì)相接觸的場合，從保證耐蝕耐蝕性出發(fā)，提出酸洗鈍化是必要的。對其他工業(yè)部門，如并非出于防腐目的，僅基于清潔與美觀要求，而采用不銹鋼材料的則無需酸洗鈍化。但對不銹鋼設(shè)備的焊縫還需要進(jìn)行酸洗鈍化。對核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴(yán)格的，除酸洗鈍化外，還要采用高純度介質(zhì)進(jìn)行***終精細(xì)清洗或進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)與電解拋光等精整處理。
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