不銹鋼鈍化過程中,使用的鈍化劑通常是含有鉻酸鹽或氟化物的溶液。這些溶液在與不銹鋼表面接觸時,會發生化學反應,使得表面的鐵元素與鈍化劑中的氧、鉻或氟元素結合,形成致密的化合物或氧化物膜。常見的是通過浸泡或噴涂的方式,讓含鉻的化學物質與不銹鋼表面的鐵元素反應,生成氧化鉻層。這層氧化鉻層通常非常薄(幾納米至幾十納米),但其密度高、致密性好,能有效隔絕外界的氧、水和其他腐蝕性物質,從而保護不銹鋼不被腐蝕。形成的氧化鉻層具有很強的附著力和化學穩定性,能夠穩定存在于不銹鋼表面,防止進一步的金屬氧化反應。這使得不銹鋼具備了更長的使用壽命和更高的耐蝕性能,尤其在惡劣環境或化學環境下尤為重要。
鈍化不銹鋼管的測定步驟及使用注意事項如下:
1.鈍化不銹鋼管的測定步驟
-外觀檢查:觀察不銹鋼表面是否存在氧化皮、銹蝕點或其他可見的腐蝕跡象。鈍化后的不銹鋼表面應光滑、無明顯色差,呈現出均勻一致的光澤。
-鹽霧試驗:準備一臺鹽霧試驗箱,配置 5 的氯化鈉溶液(pH 值 6.5-7.2)。將鈍化處理后的不銹鋼樣品放置在試驗箱內,確保樣品表面暴露在鹽霧中。啟動試驗箱,設定試驗時間為 24、48 或 72 小時等。試驗結束后,取出樣品,仔細觀察表面腐蝕情況,記錄腐蝕點的數量和分布。根據相關標準(如 ASTM B117),評估腐蝕點的數量和大小,鈍化效果良好的不銹鋼樣品應表現出較低的腐蝕點密度和較小的點蝕深度。
-電化學測試:使用電化學工作站連接不銹鋼樣品,進行陽極極化和陰極極化測量,分析極化曲線,判斷鈍化膜的穩定性、自腐蝕電位和極化電阻等參數。在一定頻率范圍內對樣品進行阻抗測量,獲取阻抗譜圖,分析阻抗譜圖,評估鈍化膜的電阻和電容特性,判斷鈍化膜的質量和耐腐蝕性能。
-化學分析:使用 XPS 設備對鈍化膜進行表面分析,獲取元素組成和化學狀態,分析結果可以判斷鈍化膜中是否存在氧化鉻、氧化鎳等保護性成分。使用橢偏儀測量鈍化膜的厚度和光學常數,分析測量結果,判斷鈍化膜的均一性和厚度是否符合要求。
-浸泡試驗:準備多種腐蝕介質,如氯化鈉溶液、硫酸溶液、模擬海水等。將鈍化處理后的不銹鋼樣品浸泡在介質中,設定浸泡時間為 7 天、14 天或更長。定期檢查樣品,記錄腐蝕情況,對比不同處理樣品的腐蝕速率。
2.使用鈍化不銹鋼管的注意事項
-預處理要:在進行鈍化處理前,需對不銹鋼管進行清潔,去除表面的油污、雜質等,可采用機械清洗、堿液、乳化劑、有機溶劑等方法除油脫脂,以確保酸洗液與鈍化液能充分接觸金屬表面,提高鈍化效果。
-控制氯離子含量:酸洗液及沖洗水中的氯離子含量需嚴格控制,一般不超過 25mg/L,因為氯離子會破壞不銹鋼的鈍化膜,導致點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂等問題。若無法達到要求,可在水中加入硝酸鈉進行處理。
-注意工藝參數:嚴格控制酸洗液和鈍化液的濃度、溫度以及處理時間。例如,硝酸溶液單獨用于清除游離鐵和其它金屬污物時,濃度一般為 20-50,溫度低于 49℃;采用硝酸溶液時,要注意防止腐蝕,濃度應保持 5:1 的比例,且需添加 Lan-826 緩蝕劑等。
-避免敏化條件:對于因不良熱處理或焊接造成敏化的不銹鋼,不宜用 HNO+HF 溶液除鱗或酸洗,否則可能產生晶間腐蝕。若焊后必須進行這種酸洗,應采用超低碳或穩定化的不銹鋼。
-防止交叉污染:不同材質的不銹鋼應使用獨立的鈍化液,避免不同材質之間的交叉污染,影響鈍化效果。
-做好安全防護:酸洗過程中會產生有毒氣體和腐蝕性液體,操作人員必須佩戴適當的防護裝備,包括手套、護目鏡、防護服等,以確保人身安全。
-妥善處理廢液:酸洗廢液含有有害物質,必須妥善處理,以防止對環境造成污染,廢液處理應符合當地的環保法規和標準。
-防止二次污染:處理后的不銹鋼管要妥善存放,防止再次受到污染或氧化,可以采取包裝或者表面覆蓋等方式進行保護。