各種牌號形狀不銹鋼產(chǎn)品酸洗鈍化工藝及實際操作流程

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)通過機械清洗，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溶劑，從防止應(yīng)力腐蝕破裂來說是不太適宜的。此外，對初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水，但對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)行水壓試驗用水，控制氯離子含量不超過25mg/L，如無法達(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)，會破壞不銹鋼的鈍化膜，是點蝕、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

  硝酸溶液單獨用于清除游離鐵和其它金屬污物是有效的，但對清除氧化鐵皮，厚的腐蝕產(chǎn)物，回火膜等無效，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HNO₃溶液可不加緩蝕劑，但HNO₃+HF酸洗時，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℃，如過高，HF會揮發(fā)。

  對鈍化液，HNO₃應(yīng)控制在20%~50%之間，根據(jù)電化學(xué)測試，HNO₃濃度小于20%處理的鈍化膜質(zhì)量不穩(wěn)定，易產(chǎn)生點蝕，但HNO₃濃度也不宜大于50%，要防止過鈍化。用一步法處理除油酸洗鈍化，雖然操作簡便，節(jié)省工時，但該酸洗鈍化液(膏)中會有侵蝕性HF，因此其最終保護(hù)膜質(zhì)量不如多步法。

  酸洗過程中允許在一定范圍內(nèi)調(diào)整酸的濃度、溫度與接觸時間。隨著酸洗液使用時間的增長，必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化，應(yīng)注意避免過酸洗，鈦離子濃度應(yīng)小于2%，否則會導(dǎo)致嚴(yán)重的點蝕。一般來說，提高酸洗溫度會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

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酸洗可能會產(chǎn)生晶間腐蝕，由晶間腐蝕引起的裂縫在運行時，或清洗時，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會嚴(yán)重腐蝕碳鋼，這時應(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，可采用羥基乙酸(2%)+甲酸(2%)+緩蝕劑，溫度93℃，時間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑，溫度：121℃，時間：6小時，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，以去除酸洗殘渣，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。

 對酸性與鈍化廢液的處理，應(yīng)符合國家環(huán)保排放規(guī)定。如對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，如需要可通過熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時間)。

七、不銹鋼酸洗鈍化質(zhì)量檢驗

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

1. 硫酸銅滴定檢驗

  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

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

八、應(yīng)用實例

1. 鈍化長串件

  長串件鈍化時鍍件的上、下端進(jìn)出鈍化溶液中的時間有先后，同時工件在溶液中擺動時，鍍件的下端擺動幅度比上端大得多；另一方面鈍化后在空氣中停留時，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，這類零件進(jìn)、出鈍化溶液時建議橫向出、入(下端用一掛鉤鉤起來)，并防止使用的陽極過長。

2. 長條零件鈍化

  長條零件鈍化時如鈍化槽容納不下，可采取臨時措施，利用磚塊或木條加工一個能容下鍍件的框，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)量問題。

3. 平面件鈍化

  一般平面件鈍化時由于在鈍化槽中擺動時邊緣部位與鈍化溶液接觸會比中間部位劇烈，而引起此部位鈍化膜的色澤不均勻的現(xiàn)象，此問題可采取壓縮空氣攪拌來解決，效果很好。為提高鈍化膜的均勻性還需注意鍍鋅過程中的電流分布均勻性，必要時鍍件的邊緣予以屏蔽，以防該部位因電流過大而出現(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，故鈍化時在溶液中和空氣中的停留時間都要適當(dāng)延長，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，以免鈍化時因抖動而脫離群體，掉入槽內(nèi)造成返修。