不锈钢酸洗钝化基础知识部分.doc

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1、不锈钢酸洗钝化基础知识部分1、不锈钢酸洗钝化的必要性奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能，抗高温氧化性能，较好的低温性能及优良的机械加工性能。因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。其主要目的在于防腐防锈。不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜，如果膜不完一整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。工程上通常进行酸洗钝化处理，使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查（如探伤、耐压试验）及施工标记等过稈屮带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油

2、漆、焊渣与飞溅物等，这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量，破坏了其表面的氧化膜，降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能（包括点蚀、缝隙腐蚀），羡至会导致应力腐蚀破裂。不锈钢表面清洗、酸洗与钝化，除最大限度提高耐蚀性外，还有防止产品污染与获得美观的作用。在GBI50-1998《钢制压力容器》规定，“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表曲应进行酸洗钝化”。这一规定是针对石油化丁屮使川的压力容器而言的，因为这些设备用于直接与腐蚀介质相接触的场合，从保证耐蚀出发，提出酸洗钝化是必要的。对其它工业部门，

3、如并非出于防腐目的，仅基于清洁与美观要求，而采用不锈钢材的则无需酸洗钝化。但对不锈钢设备的焊缝还需要进行酸洗钝化。对核T稈、某些化工装置及其它使用要求严格的，除酸洗钝化外，还要采用高纯度介质进行报终精细清洗或进行机械、化学与电解抛光等精整处理。2、不锈钢酸洗钝化原理不锈钢的抗腐蚀性能主要是由于表面覆盖着一层极薄的（约lnm）致密的钝化膜，这层膜与腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基木屏障。不锈钢钝化具有钝态特征，不应看作腐蚀完全停止,而是形成扩散的阻挡层，使阳极反应速度大大降低。通常在有还原剂（如氯离子）情况

4、下倾向于破坏膜，而在氧化剂（如空气）存在时能保持或修复膜。不锈钢工件放置于空气屮会形成氧化膜，但这种膜的保护性不够完善。通常先要进行彻底淸洗，包括碱洗与酸洗，再用氧化剂钝化，才能保证钝化膜的完整性与稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件，保证形成优质的钝化膜。因为通过酸洗使不锈钢表面平均有10um厚一层表面被腐蚀掉，酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表血上其它部位高,因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡，一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。但更重要的是，通过酸洗钝化，使铁与铁的氧化物比倂与倂的氧

5、化物优先溶解，去掉了贫倂层，造成倂在不锈钢表面富集，这种富倂钝化膜的电位可达+1.OV（SCE）,接近贵金属的电位，提高了抗腐蚀的稳定性。不同的钝化处理也会影响膜的成分与结构，从而影响不锈性，如通过电化学改性处理，可使钝化膜具有多层结构，在阻挡层形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃态的氧化膜，使不锈钢能发挥最大的I耐蚀性。国内外学者对不锈钢钝化膜的生成进行了大量研究。以近儿年北京科大对316L钢钝化膜光电子能谱（xps）研究为例作简述［1］。不锈钢钝化是表面层由于某种原因溶解与水分子的吸附，在氧化剂的催

6、化作用下，形成氧化物与氢氧化物，并与组成不锈钢的Cr、Ni、Mo元素发生转换反应，最终形成稳定的成相膜，阻止了膜的破坏与腐蚀的发生。316L钝化膜最表层存在Fe2O3、Fe（OH）3>或y・FeOOH、0203、CiOOH或Cr（OH）3>MO以MOO形式存在，钝化膜主要成分为C「03、FeO与NiO。3、不锈钢酸洗钝化的常规方法与工艺3.1酸洗钝化处理方法比较不锈钢设备与零部件酸洗钝化处理根据操作不同有多种方法如下：浸渍法：川于可放入酸洗槽或钝化槽的零部件，但不适于大设备酸洗液可较长时间使川，生产效率

7、较高、成木低；大容积设备充满酸液浸渍耗液太大涂刷法：适用于大型设备内处表面及局部处理物工操作、劳动条件差、酸液无法冋收。但木公司生产的环保型不锈钢钝化液除外。膏剂法：用于安装或检修现场，尤其用于焊接部处理，手T操作、劳动条件差、生产成木高喷淋法：用于安装现场，大型容器内壁用液量低、费用少、速度快，但需配置喷枪及打•环系统循环法：用于大型设备，如换热器、管壳处理施工方便，酸液可冋用，但需配管与泵连接循环系统电化学法：既可用于零部件，又可川电刷法对现场设备表面处理技术较复杂，需直流电源或恒电位仪3.2常规酸

8、洗钝化处理配方举例3.2.1一般处理根据ASTMA38O—1999,仅以300系列不锈钢为例，（1）酸洗药剂HNO36%〜25%+HFO.5%〜8%（体积分数）；温度21〜60°C；时间按需要；或药剂柠檬酸钱5%〜10%（质最分数）；温度49~71°C；时间10〜60min。⑵钝化药剂HNO320%〜50%（体积分数）；温度49〜7TC；时间10〜30min；或温度21〜38°C；时间30〜60min；或药剂HNO320%〜50%+Na2C