不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝
不銹鋼的抗腐蝕陛能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)致密的鈍化膜,這層膜1n腐蝕介質隔離,是不銹鋼防護的基本屏障.不銹鋼鈍化具有動態特征,不應看作腐蝕******停止,而是形成擴散的阻擋層,使陽極反應速度大大降低.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)存在時能保持或修復膜.
不銹鋼工件放置于空氣中會形成氧化膜,但這種膜的保護性不夠完善.通常先要進行******清洗,包括堿洗與酸洗,再用氧化劑鈍化,才能保證鈍化膜的完整性與穩定性.酸洗的目的之一是為鈍化處理創造有利條件,保證形成優質的鈍化膜.因為通過酸洗使不銹鋼表面平均有10μm厚一層表面被腐蝕掉,酸液的化學活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高,因此酸洗可使整個表面趨于均勻平衡,一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了.但更重要的是,通過酸洗鈍化,使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優先溶解,去掉了貧鉻層,造成鉻在不銹鋼表面富集,這種富鉻鈍化膜的電位可達+1．0V(SCE),接近貴金屬的電位,提高了抗腐蝕的穩定性.不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結構,從而影響不銹性,如通過電化學改性處理,可使鈍化膜具有多層結構,在阻擋層形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃態的氧化膜,使不銹鋼能發揮***大的耐蝕性.
國內外學者對不銹鋼鈍化膜的生成進行了大量研究.以近幾年北京科大對316L鋼鈍化膜光電子能譜 (xps)研究為例作簡述[1].不銹鋼鈍化是表面層由于某種原因溶解與水分子的吸附,在氧化劑的催化作用下,形成氧化物與氫氧化物,并與組成不銹鋼的cr、 Ni、Mo元素發生轉換反應,***終形成穩定的成相膜,阻止了膜的破壞與腐蝕的發生.其反應歷程為：
Fe?H20+O*≈[FeOH?O*]ad+H++e
[FeOH?O*]ad≈[FeO?O*]ad+H++e
[FeO?O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e
[FeO?O*]ad≈FeO+O*天長市俊武不銹鋼表面處理材料廠，王先生13955097541，www.0756nkyy.com
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FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe?H20
2FeOOH≈Fe203+H20
2CrOOH≈Cr203+H20
MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe?H2O
Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe?H20
(其中Os表示鈍化過程中的催化劑,且在鈍化迪隉中濃度不變,ad表示吸附中間體.)[page]
可見,316L鈍化膜***表層存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在,鈍化膜主要成分為CrO3、FeO與NiO.
不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝
酸洗鈍化處理方法比較
不銹鋼設備與零部件酸洗鈍化處理根據操作不同育多種方法,其適用范圍與特點見表1.
不銹鋼酸洗鈍化方法比較
方法 適用范圍 優缺點
浸漬法 用于可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件,但不適于大設備酸洗液可較長時間使用,生產效率較高、成本低；大容積設備充滿酸液浸漬耗液太大
涂刷法 適用于大型設備內處表面及局部處理物工操作、勞動條件差、酸液無法回收
膏劑法 用于安裝或檢修現場,尤其用于焊接部處理手工操作、勞動條件差、生產成本高
噴淋法 用于安裝現場,大型容器內壁用液量低、費用少、速度快,但需配置噴***及扦環系統天長市俊武不銹鋼表面處理材料廠，王先生13955097541，www.0756nkyy.com
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循環法 用于大型設備,如換熱器、管殼處理施工方便,酸液可回用,俚需配管與泵連接循環系統