鈍化處理

鈍化處理

化學清洗中最後一個工藝步驟,是關鍵一步,其目的是為了材料的防腐蝕。如鍋爐經酸洗、水沖洗、漂洗後,金屬表面很清潔,非常活化,很容易遭受腐蝕,所以必須立即進行鈍化處理,使清洗後的金屬表面生成保護膜,減緩腐蝕。在自動控制領域,還有一種專用名稱“通道鈍化”。在故障安全系統(F-SYSTEM)中如果 -> F-I/O 檢測到故障,則將受影響的通道或所有通道切換至 -> 安全狀態,即該 F-I/O的通道被鈍化。

技術原理

金屬經氧化性介質處理後,其腐蝕速度比原來未處理前有顯著下降的現象稱金屬的鈍化。其鈍化機理主要可用薄膜理論來解釋,即認為鈍化是由於金屬與氧化性介質作用,作用時在金屬表面生成一種非常薄的、緻密的、復蓋性能良好的、能堅固地附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在,通常是氧和金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用,防止金屬與腐蝕介質直接接觸,從而使金屬基本停止溶解形成鈍態達到防止腐蝕的效果

鈍化處理是化學清洗中最後一個工藝步驟,是關鍵一步,其目的是為了材料的防腐蝕。如鍋爐經酸洗、水沖洗、漂洗後,金屬表面很清潔,非常活化,很容易遭受腐蝕,所以必須立即進行鈍化處理,使清洗後的金屬表面生成保護膜,減緩腐蝕。

主要用途

對不鏽鋼全面酸洗鈍化處理,清除各類油污、銹、氧化皮、焊斑等污垢,處理後表面變成均勻銀白色,大大提高不鏽鋼抗腐蝕性能,適用於各種型號不鏽鋼零件、板材及其設備。

基本特點

操作簡單,使用方便、經濟實用,同時添加了高效緩蝕劑、抑霧劑,防止金屬出現過腐蝕和氫脆現象、抑制酸霧的產生。特別適用於小型複雜工件,不適合塗膏的情況,優於市場同類產品。

操作方法

根據不鏽鋼的材質和氧化皮嚴重程度不同,可以用原液或按1:1~4的比例加水稀釋後使用;鐵素體、馬氏體和鎳含量低的奧氏體不鏽鋼(如420、430、200、201、202、300、301等)稀釋後使用,鎳含量較高的奧氏體不鏽鋼(如304、321、316、316L等)用原液浸泡;一般常溫或加熱到50~60度後使用,浸泡3-20分鐘或更長時間(具體時間和溫度用戶根據自己的試用情況確定),至表面污垢完全清除,成均勻銀白色,形成均勻緻密的鈍化處理膜為止,處理完成後取出,用清水沖洗乾淨,最好再用鹼水或石灰水沖洗中和。

鈍化處理:用鉻酸鹽溶液與金屬作用在其表面生成三價或六價鉻化層的過程,稱為鈍化,亦名鉻化。多用於鋁、鎂及其合金的處理,對鋼鐵也能形成鉻化層,但很少單獨使用,常和磷化配套使用,以封閉磷化層的孔隙,使磷化層中裸露的鋼鐵鈍化,以抑制殘餘磷化加速劑的腐蝕作用,進一步增加防護能力。鈍化時一般用重鉻酸鉀溶液(2~4克/升,有時也加入1~2克磷酸),在80-90攝氏度浸嘖2-3分鐘取出,水洗即可

在蝕刻不鏽鋼工藝中,我們常常遇著產品發黃,這裡我們需要鈍化工藝來處理。

1)一次鈍化液的成分及工作條件

組成及條件 彩色鈍化 鈍化後要漂白 組成用條件 彩色鈍化 鈍化後要漂白

液及溫度 的濃度及溫度 液及溫度 的濃度及溫度

鉻酸 250~300G/l 200~250G/l 硫酸 10~20ML/L 24~30ML/L

30~40ML/L 15~20ML/L 溫度 30~40度 室溫

2)二次印化溶液的組成及工作條件:氨三乙酸-氯化銨鋅如果採用二次鈍化工藝,鈍化膜色澤均勻,五彩鮮艷,膜層細緻,膜與鍍鋅層結合力好,防腐蝕性也比一次鈍化好。

二次鈍化液組成及條件 甲槽 乙槽

鉻酐質量濃度/g.l-1 170~200 40~50

硫酸體積分數/ML。L-1 6~7 2

硝酸體積分數/ML。L-1 7~8 5~6

硫酸亞鐵質量濃度/G。L-1 8~10 6~7

鋅粉質量濃度/G。L-1 1~2 6~8

溫度 室溫 室溫

時間/S 20~40 20~30

經甲槽鈍化後不經過清洗,直接投入乙槽,乙槽鈍化液有時還衝淡使用。

注意事項

預處理

酸洗鈍化的前處理不鏽鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等,應通過機械清洗,然後除油脫脂。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量,為此除油脫脂不能省略,可以採用鹼液、乳化劑、有機溶劑與蒸汽等進行。

酸洗控制

酸洗液及沖洗水中Cl-的控制

某些不鏽鋼酸洗液或酸洗膏採用加入鹽酸、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,從防止應力腐蝕破裂來說是不太適宜的。此外,對初步沖洗用水可採用工業水,但對最終清洗用水要求嚴格控制鹵化物含量。通常採用去離子水。如石化奧氏體不鏽鋼壓力容器進行水壓試驗用水,控制Cl-含量不超過25mg/L,如無法達到這一要求,在水中可加入硝酸鈉處理,使其達到要求,Cl-含量超標,會破壞不鏽鋼的鈍化膜,是點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂等的根源。

酸洗鈍化操作中的工藝控制

硝酸溶液單獨用於清除游離鐵和其它金屬污物是有效的,但對清除氧化鐵皮,厚的腐蝕產物,回火膜等無效,一般應採用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,濃度應保持5:1的比例。溫度應低於49℃,如過高,HF會揮發。

對鈍化液,HNO3應控制在20%—50%之間,根據電化學測試,HNO3濃度小於20%處理的鈍化膜質量不穩定,易產生點蝕,但HNO3濃度也不宜大於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,因此其最終保護膜質量不如多步法。

酸洗過程中允許在一定範圍內調整酸的濃度、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,應注意避免過酸洗,鈦離子濃度應小於2%,否則會導致嚴重的點蝕。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。

不鏽鋼敏化條件下酸洗的控制

某些不鏽鋼由於不良熱處理或焊接造成敏化,採用HNO&HF酸洗可能會產生晶間腐蝕,由晶間腐蝕引起的裂縫在運行時,或清洗時,或隨後加工中,能夠濃縮鹵化物,而引起應力腐蝕。這些敏化不鏽鋼一般不宜用HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊後如必須進行這種酸洗,應採用超低碳或穩定化的不鏽鋼。

不鏽鋼與碳鋼組合件的酸洗

對不鏽鋼與碳鋼組合件(如換熱器中不鏽鋼管子、管板與碳鋼殼體),酸洗鈍化若採用HNO3或 HNO3+HF會嚴重腐蝕碳鋼,這時應添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當不鏽鋼與碳鋼組合件在敏化狀態下,不能用HNO3+HF酸洗時,可採用羥基乙酸(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:6h,隨後用熱水沖洗並浸入10mg/L氫氧化銨+100mg/L聯氨中。

後處理

不鏽鋼工件經酸洗和水沖洗後,可用含10%(質量分數)NaOH+4%(質量分數)KMnO4的鹼1生高錳酸鹽溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗殘渣,然後用水徹底沖洗,並進行乾燥。不鏽鋼表面經酸洗鈍化後出現花斑或污斑,可用新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消除。最終酸洗鈍化的不鏽鋼設備或部件應注意保護,可用聚乙烯薄膜復蓋或包紮,避免異金屬與非金屬接觸。

對酸性與鈍化廢液的處理,應符合國家環保排放規定。如對含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液儘可能不用重鉻酸鹽,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鏽鋼氫脆,如需要可通過熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時間)。

檢驗方法

不鏽鋼酸洗鈍化質量檢驗

由於化學檢驗會破壞產品的鈍化膜,通常在樣板上進行檢驗。方法舉例如下:

(1)硫酸銅滴定檢驗

用8g CuS04+500mL H20+2~3mLH2SO4溶液滴入樣板表面,保持濕態,如6min內不出現銅的析出為合格。

(2)高鐵氰化鉀滴定檢驗

用2mL HCl+1mL H2SO4+1g K3Fe(CN)6+97mL H20溶液滴在樣板表面,通過生成藍色斑點的多少及出現時間的長短來鑑定鈍化膜質量的好壞。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條