各種牌號(hào)形狀不銹鋼產(chǎn)品酸洗鈍化工藝及實(shí)際操作流程

一、酸洗鈍化的前處理

  不銹鋼酸洗鈍化前如有表面污物等，應(yīng)通過(guò)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。

二、酸洗液及沖洗水中氯離子的控制

  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(lái)說(shuō)是不太適宜的。此外，對(duì)初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水，但對(duì)最終清洗用水要求嚴(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，控制氯離子含量不超過(guò)25mg/L，如無(wú)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，氯離子含量超標(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。

三、酸洗鈍化操作中的工藝控制

  硝酸溶液?jiǎn)为?dú)用于清除游離鐵和其它金屬污物是有效的，但對(duì)清除氧化鐵皮，厚的腐蝕產(chǎn)物，回火膜等無(wú)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。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(guò)高，HF會(huì)揮發(fā)。

  對(duì)鈍化液，HNO₃應(yīng)控制在20%~50%之間，根據(jù)電化學(xué)測(cè)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，但HNO₃濃度也不宜大于50%，要防止過(guò)鈍化。用一步法處理除油酸洗鈍化，雖然操作簡(jiǎn)便，節(jié)省工時(shí)，但該酸洗鈍化液(膏)中會(huì)有侵蝕性HF，因此其最終保護(hù)膜質(zhì)量不如多步法。

  酸洗過(guò)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(zhǎng)，必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化，應(yīng)注意避免過(guò)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(lái)說(shuō)，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)

四、不銹鋼敏化條件下酸洗的控制

  某些不銹鋼由于不良熱處理或焊接造成敏化，采用HNO₃+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。在焊后如必須進(jìn)行這種酸洗，應(yīng)采用超低碳或穩(wěn)定化的不銹鋼。

五、不銹鋼與碳鋼組合件的酸洗

  對(duì)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：6小時(shí)，隨后用熱水沖洗并浸入10mg/L氫氧化銨+100mg/L聯(lián)氨中。

六、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的堿生高錳酸鹽溶液在71～82℃中浸泡5～60分鐘，以去除酸洗殘?jiān)?，然后用水徹底沖洗，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。最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(duì)酸性與鈍化廢液的處理，應(yīng)符合國(guó)家環(huán)保排放規(guī)定。如對(duì)含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液盡可能不用重鉻酸鹽，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(guò)熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時(shí)間)。

七、不銹鋼酸洗鈍化質(zhì)量檢驗(yàn)

  由于化學(xué)檢驗(yàn)會(huì)破壞產(chǎn)品的鈍化膜，通常在樣板上進(jìn)行檢驗(yàn)。方法舉例如下：

1. 硫酸銅滴定檢驗(yàn)

  用8g CuSO₄+500mL H₂O+2～3mLH₂SO₄溶液滴入樣板表面，保持濕態(tài)，如6分鐘內(nèi)不出現(xiàn)銅的析出為合格。

 2. 高鐵氰化鉀滴定檢驗(yàn)

  用2mL HCl+1mL H₂SO₄+1g K₃Fe(CN)6+97mL H₂O溶液滴在樣板表面，通過(guò)生成藍(lán)色斑點(diǎn)的多少及出現(xiàn)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)鑒定鈍化膜質(zhì)量的好壞。

八、應(yīng)用實(shí)例

1. 鈍化長(zhǎng)串件

  長(zhǎng)串件鈍化時(shí)鍍件的上、下端進(jìn)出鈍化溶液中的時(shí)間有先后，同時(shí)工件在溶液中擺動(dòng)時(shí)，鍍件的下端擺動(dòng)幅度比上端大得多；另一方面鈍化后在空氣中停留時(shí)，溶液由上端往下流，下端鍍件表面要比上端鍍件附有更多的溶液，下端與溶液有更多的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。這些都使得下端鈍化膜的顏色深于上端。為減輕色差，這類(lèi)零件進(jìn)、出鈍化溶液時(shí)建議橫向出、入(下端用一掛鉤鉤起來(lái))，并防止使用的陽(yáng)極過(guò)長(zhǎng)。

2. 長(zhǎng)條零件鈍化

  長(zhǎng)條零件鈍化時(shí)如鈍化槽容納不下，可采取臨時(shí)措施，利用磚塊或木條加工一個(gè)能容下鍍件的框，框內(nèi)襯以塑料布，注入鈍化溶液后即可使用，采用此法既方便又可避免膜層不均勻或產(chǎn)生銜接印痕等質(zhì)量問(wèn)題。

3. 平面件鈍化

  一般平面件鈍化時(shí)由于在鈍化槽中擺動(dòng)時(shí)邊緣部位與鈍化溶液接觸會(huì)比中間部位劇烈，而引起此部位鈍化膜的色澤不均勻的現(xiàn)象，此問(wèn)題可采取壓縮空氣攪拌來(lái)解決，效果很好。為提高鈍化膜的均勻性還需注意鍍鋅過(guò)程中的電流分布均勻性，必要時(shí)鍍件的邊緣予以屏蔽，以防該部位因電流過(guò)大而出現(xiàn)鍍層粗糙，影響鈍化膜的色澤。 

 4. 表面鈍化

  表面光潔件鈍化后，由于表面光滑，鈍化溶液在其表面較難吸附，很快流失，故鈍化時(shí)在溶液中和空氣中的停留時(shí)間都要適當(dāng)延長(zhǎng)，否則該工件的鈍化膜顯得較淡。 

5. 易兜水件鈍化

 要避免兜出溶液，以免引起鈍化溶液過(guò)多損、耗、污染環(huán)境，也可以保證該部位鈍化膜的質(zhì)量。

 6. 小件鈍化

 可把整串所綁扎的工件放在塑料籃筐內(nèi)鈍化，以免鈍化時(shí)因抖動(dòng)而脫離群體，掉入槽內(nèi)造成返修。