钝化:提高不锈钢耐腐蚀性的重要因素

来源:
郑州金之缕不锈钢有限公司
发布时间:
2020-04-24 08:33:18
郑州金之缕不锈钢 

摘要:什么是钝化?在讨不锈钢钝化之前,了解钝化的工作原理非常重要。稀薄的氧化铬含量可提供众所周知的不锈钢特有的耐污染性和耐腐蚀性。当钢的

什么是钝化?

在讨不锈钢钝化之前,了解钝化的工作原理非常重要。

稀薄的氧化铬含量可提供众所周知的不锈钢特有的耐污染性和耐腐蚀性。当钢的表面暴露于氧气时会形成该层。但是,如果钢表面变脏或损坏,则会抑制自然形成氧化层。

尽管钝化处理有助于促进该层的自然形成,但它们还可以通过其他方式帮助提高耐腐蚀性。

首先是减少加工过程中或环境中引入的游离铁。如果您的不锈钢包含硫化物(通常用于机加工的等级),则钝化可以帮助减少钢表面上暴露的任何硫化物。

这很重要,因为暴露的硫化物为腐蚀的开始和扩散提供了机会。

钝化方法和产品

钝化处理使用不同温度和浓度的酸(主要是硝酸和柠檬酸)。

对于抗腐蚀等级较低的钢,重铬酸钠可促进更快的氧化,同时降低钢降解的风险。

对于自由加工等级的不锈钢,方法有所不同。

通过在碱性浴液(例如氢氧化钠溶液)和酸浴之间交替进行以确保中和钝化中使用的酸,可以实现钝化,而不是通过一次浴和漂洗来实现。

在这些钢中,这尤其令人担忧,因为去除的表面硫化物会产生微小的不连续性,即使经过彻底冲洗也能保持酸性。如果不去除,这些酸在处理后会继续侵蚀钢的表面。

将零件浸没在架子,篮子或其他分离容器中将有助于确保零件完全浸没,并避免在溶液中的零件附近产生酸液或腐蚀产物集中的风险。

确切的建议会因钢种甚至制造商而异。但是,美国材料试验学会(ASTM)提供了一些与钝化有关的标准:

  • A380 / A830M –不锈钢零件,设备和系统的清洁,除垢和钝化方法
  • ASTM A967 / A967M –不锈钢零件化学钝化处理的标准规范
  • ASTM B912 –使用电抛光钝化不锈钢的标准规范

您必须淹没零件的总时间,使用的温度甚至使用的化学药品都会有所不同。但是,这些基线提供了对预期结果的总体了解。

如上述建议,如果不确定,请务必遵循所有安全预防措施,并获得专业人员的帮助以获取确切的步骤和要求。

高铬钢(铬含量达17%或更高的等级)

  • 使用脱脂剂或清洁剂和温水彻底清洁并冲洗钢。
  • 将钢浸入保持在120F至140F(49C至60C)之间的20%体积的硝酸浴中
  • 用温水彻底冲洗钢

直铬(12-14%),高碳/高铬和沉淀硬化钢

  • 使用脱脂剂或清洁剂和温水彻底清洁并冲洗钢。
  • 将钢浸入20%体积的硝酸浴中,并在120F至140F(49C至60C)之间,每加仑3盎司(22克/升)重铬酸钠处理
  • 或者,可以以50体积%的浓度使用更强的硝酸溶液30分钟。
  • 用温水彻底冲洗钢

自由加工和高硫钢种

  • 在160°F至180°F(71至82°C)之间,使用含5%重量百分比氢氧化钠的溶液彻底清洁和脱脂30分钟
  • 用温水冲洗钢
  • 对于低铬等级,在110°F至200°F(43°C至93°C)之间的温度下,使用20%硝酸进行钝化,并以每加仑3盎司(22克每升)的量添加重铬酸钠。
  • 或者,柠檬酸可以以10重量%的浓度使用
  • 再次用温水冲洗钢
  • 在160°F至180°F(71°C至82°C)下,使用重量百分比为5%的氢氧化钠浴30分钟,以中和先前的酸浴
  • 最后一次用温水彻底冲洗钢

这些不同的方法概述了钝化的简洁性质以及在尝试进行钝化之前要考虑的变量范围。

不遵守程序和安全要求可能会导致人身伤害或钢材进一步降解。

还必须注意使钝化溶液中不含氯化物。在氯化物含量增加的溶液中进行钝化会在氧化物层中引起相反的反应。

氯化物不会加速氧化层的形成和光亮,光滑的表面,而是会产生所谓的闪击。结果是具有退化的氧化层的变暗的蚀刻表面。

这使得管理熔池和化学溶液成为钝化操作的重要组成部分。

免责声明:这些治疗涉及腐蚀性化学物质。这意味着存在人身安全风险,钢损坏的风险以及需要考虑的处置问题。本指南仅供参考。在进行钝化处理之前,请务必咨询工程师或维护专家,查看可用于钝化的产品的任何MSDS数据,并考虑与您的确切不锈钢等级,使用环境和其他变量有关的特定要求。

快速总结

钝化是提高不锈钢零件和组件的耐腐蚀性和氧化层的绝佳选择。

但是,如果不谨慎而精确地进行操作,则可能造成的弊大于利。

务必:

  • 钝化前始终彻底清洁钢
  • 使用滴定仪监控酸浴,以确保化学药品处于适当的浓度并且污染物在容许范围内
  • 避免在钝化槽中使用氯化物
  • 通过更换例行维护浴池
  • 避免在钝化过程中混合钢种
  • 避免使用机架接触金属
  • 对于钝化中使用的化学药品的使用和处置,始终遵循安全规程

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