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关于不锈钢酸洗钝化工艺的讲解~

发布时间:2011-05-03 10:00:41点击:648

一、酸洗钝化前处理。

在钝化之前,不锈钢工件酸洗表面有污物等,应进行机械清洗,然后脱油。若酸洗液与钝化液不能去除油脂,油脂在表面的存在将影响不锈钢酸洗钝化的质量,因此不能省去除油脱脂,可采用碱液、乳化剂、有机溶剂和蒸汽等。

二、酸洗液和冲洗水中的Cl-控制

有些不锈钢酸洗液或酸洗膏采用添加盐酸、高氯酸、三氯化铁和氯化钠等含氯离子的腐蚀介质作为主剂或助剂,以去除表面氧化层,以三氯乙烯等含氯有机溶剂去除油脂,以防止应力腐蚀破裂。

另外,初期的洗涤用水可以采用工业用水,而后期的洗涤用水则需要严格控制卤化物含量。常用去离子水。例如石油化工奥氏体不锈钢压力容器进行水压试验用水,控制C1-含量不超过25mg/L,如果达不到这个要求,可以在水中加硝酸钠处理,使之达到要求,C1-含量过高,就会损坏不锈钢的钝化膜,是点蚀,缝隙腐蚀,应力腐蚀破裂等现象发生的根源。

三、不锈钢酸洗钝化加工过程的控制。

仅用硝酸溶液清除游离铁和其他金属污物是有效的,但对于清除氧化铁皮、腐蚀性产物、耐火材料等无效,一般应用HNO3 HF溶液,为操作方便安全,可用氟化物代替HF。

单用HNO3溶液可以不加缓蚀剂,但HNO3 HF需加Lan-826酸洗。用HNO3 HF酸洗,为了防止腐蚀性,洗液浓度应为5:1。在49摄氏度以下,HF会挥发,如果温度过高。

对于钝化液,HNO3应控制在20%-50%之间,经电化学测试,HNO3浓度低于20%处理后,钝化膜质量不稳定,容易发生点蚀,但HNO3浓度也不宜超过50%,防止过钝化。采用一步法处理脱油酸洗钝化,虽然操作简单,节省工时,但该酸洗钝化液(软膏)中会有腐蚀HF,所以其终保护膜质量不如多步法好。

在酸洗过程中,可在一定范围内调节酸液浓度,温度及时间。当酸洗剂使用时间延长时,要注意酸浓度和金属离子浓度的变化,避免过酸,钛离子浓度应小于2%,否则会引起严重的点蚀。一般情况下,提高酸洗温度可以提高清洗效果,但也会增加表面污染或损坏的风险。

四、不锈钢酸洗钝化标准应在不锈钢敏感条件下酸洗的控制。

有些不锈钢由于不合格的热处理或焊接而导致敏化,采用HNO3 HF酸洗可能会产生晶间腐蚀,晶间腐蚀导致开裂,或清洗时,或随后的加工,使卤化物浓缩,从而导致应力腐蚀。这种敏化不锈钢一般不适合用HNO3 HF溶液进行除垢和酸洗。如果需要进行酸洗,焊接后应使用超低碳或稳定的不锈钢。

五、不锈钢和碳钢组合零件的酸洗。

用酸洗钝化法处理不锈钢和碳钢组合件(如换热器中的不锈钢管、用碳钢壳制作的管板等)如果使用HNO3或HNO3 HF会严重腐蚀碳钢,则应添加适当的缓蚀剂如Lan-826。对于敏化状态不能用HNO3 HF酸洗的不锈钢和碳钢组合件,可用羟基乙酸(2%) 甲酸(2%) 缓蚀剂处理,温度93℃,时间6h,EDTA铵基中性溶液 缓蚀剂处理,温度121℃,时间6h,然后用热水冲净,浸入10mg/L氢氧化铵 100mg/L联氨。

六、酸洗钝化后处理。

在71~82℃条件下,不锈钢工件经酸洗和水冲洗后,可用含10%(质量分数)NaOH 4%(质量分数)KMnO4的碱性1生高锰酸盐溶液浸泡5~60分钟,除去酸洗残渣,然后用水彻底冲洗、干燥。经过酸洗钝化处理的不锈钢表面出现花斑或污点,可用新鲜钝化液或较高浓度的硝酸清洗去除。经酸洗钝化的不锈钢设备或部件应小心保护,可用聚乙烯膜覆盖或包裹,避免异物与非金属接触。

酸、钝化废液的处理应符合环保排放标准。如果是含氟废水,可以用石灰奶或者氯化钙来处理。尽量不使用重铬酸盐钝化液,如有含铬废水,可加硫酸亚铁还原处理。

酸洗可能会导致马氏体不锈钢氢脆,需要时进行热处理去氧(加热至200℃保温一定时间)。

七、不锈钢酸洗钝化的质量检查

因为化学检查会破坏产品的钝化膜,所以通常是在样品上检查。具体方法如下:

A.硫酸铜滴定试验。

采用8gCuS04 500mLH20 2~3mLH2SO4溶液滴在样品表面,保持湿态,如在6min内无铜析出为合格。

B.高铁氰化钾滴定试验。

以2mLHCl 1mLH2SO4 1gK3Fe(CN)6 97mLH20溶液滴在样品表面,通过产生的蓝斑数量和时间长短来判断钝化膜质量的优劣。

八、应用实例。

1.钝化长系列。

长串件钝化时镀件上下端进出钝化液的时间有先后,同时,镀件上下端在溶液中摆动时,镀件的下端摆动幅度比上端大;另一方面,钝化后在空气中停留时,溶液从上端向下流,下端镀件表面的溶液比上端多,下端与溶液的反应时间也较长。这使得下端的钝化膜在上面的颜色更深。为了减少色差,这种零件在进、出钝化液时应横向出、入(下端用一钩钩住),并防止使用的阳极过长。

2.长条零件的钝化。

长条形件钝化时,如钝化槽内容纳不下,可采取临时措施,用砖或木条加工一框,该框能容下镀件,内衬塑料布,注入钝化液后即可使用,这样做既方便又可避免膜层不均匀或产生接缝印痕等质量问题。

3.平板钝化。

普通平件在钝化槽内摇摆时,因边缘部位与钝化液接触较中间部位强烈,造成该部位钝化膜颜色不均现象,采用压缩空气搅拌即可解决,效果很好。为了改善钝化膜的均匀性,还应注意电流在镀锌过程中的分布均匀性,必要时对镀件的边缘进行遮蔽,以免由于电流过大而使镀层粗糙,影响钝化膜的色泽。

4.表面变钝。

钝化工件经过表面处理后,由于工件表面光滑,钝化液在工件表面难以吸附、迅速流失,因此必须适当延长钝化液和空气中的停留时间,否则工件的钝化膜就会变淡。

5.兜水件容易钝化。

应避免兜出溶液,以免造成钝化液过多损、耗尽、污染环境,同时也能保证钝化膜的质量。

6.小零件钝化

可以将整串工件绑在塑胶篮内钝化,以免钝化时因抖动而脱离工件群,掉入槽内造成返修。


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