不銹鋼材料：什么是酸洗/鈍化？

不銹鋼材料：（請參閱其他主題：  什么是不銹鋼？  ）

當(dāng)金屬合金的鉻含量按重量計(jì)大于約12％時，通常認(rèn)為金屬合金（即由鉻，鎳和鉬等多種元素制成的金屬）是“不銹的”（某些文獻(xiàn)提到鉻含量約為10.5％） ），其余為鐵，合金含量更高的不銹鋼鉻含量更高。鉻通過在（合金的）干凈（例如，酸洗，鋼絲/旋轉(zhuǎn)刷或磨削）的表面上形成一層薄的，附著的，耐腐蝕的氧化膜，從而為這些合金提供耐蝕性。

對不銹鋼的主要要求是，它們應(yīng)在   特定的應(yīng)用或環(huán)境中耐腐蝕。選擇特定的“類型”和“等級”不銹鋼必須首先滿足耐腐蝕性要求。還可能需要考慮其他機(jī)械或物理特性，以達(dá)到整體服務(wù)性能要求。

鈍化  是一種化學(xué)過程，用于幫助將受污染的不銹鋼恢復(fù)到原始的腐蝕規(guī)格。將零件放置在籃子中，并浸入稀釋的硝酸或檸檬酸溶液中達(dá)規(guī)定的時間和溫度長度。此過程旨在從金屬表面去除游離鐵或其他異物。除了使零件具有干凈的外觀外，該過程不會使零件變亮或改變外觀。

它具有以下步驟：清潔/酸洗/鈍化和其他定義-除垢。

清洗過程：

清除鐵銹，油脂，油和其他異物，以準(zhǔn)備基材。清潔階段會照亮不銹鋼表面。對基板進(jìn)行脫脂對于適當(dāng)?shù)乃嵯春外g化層的均勻形成至關(guān)重要。

酸洗工藝：

酸洗除不銹鋼表面上的少量金屬外，還去除了鈍化層。酸洗后，當(dāng)暴露在空氣中的氧氣中時，不銹鋼表面會開始氧化。正是這一關(guān)鍵過程恢復(fù)了不銹鋼的耐腐蝕性。

盡管此過程自然發(fā)生在不銹鋼表面，但通常有助于加速并協(xié)助鈍化層的形成。當(dāng)鉻與空氣中的氧氣氧化形成抗腐蝕鈍化層時，就會發(fā)生鈍化。可以加速并通過鈍化產(chǎn)品輔助此過程，從而確保形成均勻且厚的鈍化層。

摘要：

需要對不銹鋼進(jìn)行酸洗（化學(xué)除氧化皮）以去除水垢，產(chǎn)生熱色調(diào)并在表面形成自修復(fù)氧化膜，使其變得更加鈍化和耐腐蝕。

鈍化過程：

可以對許多等級的不銹鋼進(jìn)行鈍化處理，以去除表面上的游離鐵和污染物。但是，由于鉻和鎳含量不足，不建議對某些等級的不銹鋼進(jìn)行鈍化處理。 對于焊接或釬焊的零件，也不建議對不銹鋼進(jìn)行鈍化處理。熱處理或焊接后，鈍化不銹鋼無法從去除的熱色調(diào)或氧化皮中受益。

+不銹鋼鈍化工藝

金屬的鈍化是許多行業(yè)為其零件指定的金屬精加工工序。鈍化是一種化學(xué)工藝，旨在提高不銹鋼零件的耐腐蝕性。要鈍化不銹鋼零件，請將零件放在籃子中，然后浸入硝酸或檸檬酸浴中。零件在熔池中花費(fèi)的酸濃度，溫度和時間取決于零件本身的不銹鋼合金。鈍化不銹鋼的過程有效地去除了零件表面的游離鐵和異物，使零件保持清潔且更耐腐蝕。 與對不銹鋼零件進(jìn)行電拋光會產(chǎn)生明亮而有光澤的零件不同，對不銹鋼零件進(jìn)行鈍化不會改變零件的美觀。

+鈍化不銹鋼沒有的工作

由于鉻和鎳含量低，幾種常用等級的不銹鋼不能被鈍化。當(dāng)通過標(biāo)準(zhǔn)方法對這些不銹鋼進(jìn)行鈍化處理時，產(chǎn)生的飛邊腐蝕實(shí)際上會削弱基材，并且會對零件造成無法修復(fù)的損壞。

通過溶解表面金屬，去除深埋的污染物，減少表面積，并去除由于研磨，加工，沖壓或研磨金屬而產(chǎn)生的假層或非晶層。更少的嵌入污染物和更少的殘留表面水分意味著更少的腐蝕機(jī)會。

不銹鋼的鈍化層的化學(xué)成分與該不銹鋼的基本成分特別不同：

·         約65％Cr +氧化鉻

·         約35％的鐵+氧化鐵

鉬和鎳在鈍化層中的百分比非常低。

鈍化現(xiàn)象的干預(yù)并不總是導(dǎo)致被動條件。在不銹鋼的情況下，在焊接階段觀察到的有色氧化膜或在熱軋過程中形成的黑皮對金屬表面形成的氧化膜的延展性的保護(hù)較小。

通常，保護(hù)性氧化物層通常約為1.5-2.5 nm，并且可以通過特殊且昂貴的顯微鏡（TEM）輕松看到。術(shù)語鈍化源自鉻與氧具有很強(qiáng)的親和力這一事實(shí)。當(dāng)鋼與富氧環(huán)境接觸時，鉻具有很高的反應(yīng)性，并趨于形成非常穩(wěn)定的氧化物和氫氧化物。這些化合物具有保護(hù)性，因?yàn)樗鼈円种屏丝赡軐?dǎo)致不銹鋼腐蝕的不良反應(yīng)。因此，不銹鋼的耐腐蝕性源于鉻的百分比等于或大于約18％的事實(shí)。因此，不銹鋼有機(jī)會在表面上局部散布一些鉻顆粒，以形成增強(qiáng)不銹鋼耐腐蝕性的氧化物。

鋼中鉻和其他物質(zhì)的含量是影響鈍化層質(zhì)量的參數(shù)之一。與AISI 304相比，AISI 200系列的鋼將具有較低的耐腐蝕性，因?yàn)榫哂休^低的鎳濃度，例如在進(jìn)行磨蝕和/或酸洗后，不能快速重新形成鈍化層。

如果表面已經(jīng)過  機(jī)械磨損  （緞面拋光）：

·         微觀結(jié)構(gòu)不均勻

·         它呈現(xiàn)出被污染的磨料，這些磨料互鎖在表面上，成為點(diǎn)蝕的點(diǎn)

·         減少無源層的厚度。

鈍化層的構(gòu)造還取決于熱力學(xué)特性（溫度，氧化環(huán)境等），這些特性允許調(diào)節(jié)鈍化層，以便隨時間推移獲得穩(wěn)定耐用的層。
在標(biāo)準(zhǔn)操作期間，無源層的質(zhì)量與以下各項(xiàng)無關(guān)：

·         清新的空氣

·         純凈水

·         在5％-30％的濃硝酸中鈍化

上面列出的這些因素決定了不銹鋼的鈍化時間：

·         清潔空氣：大約48-96小時

·         純凈水：約6-15小時

·         在5％-30％的濃硝酸中鈍化：大約30-120分鐘

摘要：

用硝酸基試劑適當(dāng)鈍化將溶解表面污染，并有助于鉻氧化物鈍化層的最佳恢復(fù)。如果不進(jìn)行鈍化處理，不銹鋼會由于表面無鐵而生銹，并且由于氯化物也經(jīng)常從大氣中吸收，因此會產(chǎn)生一些氯化鐵。長時間與氯化鐵接觸會最終在不銹鋼表面引發(fā) 點(diǎn)蝕  和  縫隙腐蝕。由于腐蝕導(dǎo)致的不銹鋼部件失效可能達(dá)到災(zāi)難性的程度。時間，材料，糾正和生產(chǎn)損失的成本可能是巨大的。

最后，鈍化層的質(zhì)量由鋼內(nèi)合金物質(zhì)的百分比和環(huán)境的熱力學(xué)條件決定，從而促進(jìn)了致密和化學(xué)穩(wěn)定的層。鈍化時間取決于暴露于鋼中的不同環(huán)境。