1.酸洗鈍化的前(qián)處理
不鏽鋼工件酸洗鈍化前如有表麵汙物等,應通過機械清(qīng)洗,然後除油脫脂。如果酸洗液與鈍化液不能去除油(yóu)脂,表(biǎo)麵存在油脂會影(yǐng)響酸洗(xǐ)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(jì)、有機溶劑與蒸汽等進行。
2.酸(suān)洗液及衝洗水(shuǐ)中Cl-的控製(zhì)
某些不鏽鋼酸洗液或酸洗(xǐ)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作(zuò)為主劑或助劑(jì)去除表麵氧化層(céng),除油脂用三氯乙烯等含氯(lǜ)有機溶劑,從防止(zhǐ)應力腐蝕破裂來說(shuō)是不太適宜的。此外,對初步衝洗用水可采用工業水,但對最(zuì)終清洗用水要求嚴格控(kòng)製鹵化物含量。通常采用去離子水。如(rú)石化奧氏體不鏽鋼(gāng)壓力容器進行水壓試驗用水(shuǐ),控製C1-含量不超過(guò)25mg/L,如(rú)無法達到這一要求,在水中可加入硝酸鈉(nà)處理,使其達到要求,C1-含(hán)量超標,會破(pò)壞不鏽(xiù)鋼的鈍化膜,是點蝕、縫(féng)隙腐蝕、應力腐蝕破裂等的(de)根源。
3.酸洗鈍化操作中的工藝控製
硝酸溶液單獨用於清(qīng)除遊離鐵和其它(tā)金屬汙物是有效的,但對清(qīng)除氧化鐵(tiě)皮,厚(hòu)的腐(fǔ)蝕產物,回火膜等無效,一般應采用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(jì),但HNO3+HF酸洗時(shí),需要加(jiā)Lan-826。使用HNO3+HF酸(suān)洗,為防止腐蝕,濃度應保持5:1的比例。溫度應低(dī)於49℃,如過高,HF會(huì)揮發。
對鈍化液,HNO3應控製在20%—50%之間,根據電化(huà)學測試(shì),HNO3濃度小於20%處理的鈍化膜質量不穩定,易產生點蝕,但(dàn)HNO3濃度也不宜大(dà)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(xǐ)鈍化液(膏)中會有侵蝕(shí)性HF,因此其最終保護膜(mó)質量不如多步法。
酸洗過程中允許(xǔ)在一定範(fàn)圍內調整(zhěng)酸的濃度(dù)、溫度與接觸時間。隨(suí)著酸洗液使用時間的增長,必須注意酸濃度和金屬離子(zǐ)濃度的變化,應注意避免過酸(suān)洗,鈦離子濃度應小於2%,否則會導致嚴重的點蝕。一(yī)般來說,提高酸(suān)洗溫度會加速與改善清洗作用,但也可(kě)能增加(jiā)表麵汙染或損壞的危險
4.不(bú)鏽鋼敏化條件下酸(suān)洗的控製
某些不鏽(xiù)鋼由於不良熱處理或焊接造成敏化,采用HNO3+HF酸洗可能(néng)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(yīng)力腐蝕。這(zhè)些(xiē)敏化不(bú)鏽鋼一般不宜用HNO3+HF溶液(yè)除鱗或酸洗。在焊後(hòu)如必須進(jìn)行這種(zhǒng)酸洗,應采用超低碳或穩(wěn)定化(huà)的不鏽鋼。
5.不鏽鋼與碳鋼組合件的酸洗
對(duì)不鏽鋼與碳鋼組(zǔ)合件(如換熱器中不鏽鋼管子(zǐ)、管(guǎn)板與碳(tàn)鋼殼體(tǐ)),酸洗鈍化若采用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(gāng)與碳鋼組合件在(zài)敏化狀態下,不能用HNO3+HF酸洗(xǐ)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(shí)間(jiān):6h,隨後用熱水衝洗並浸入10mg/L氫氧化銨(ǎn)+100mg/L聯氨中。
6.酸洗鈍化的後處理
不鏽鋼工件經酸洗和水衝洗(xǐ)後,可用(yòng)含10%(質量分數)NaOH+4%(質量分數)KMnO4的堿1生高錳酸鹽溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗(xǐ)殘渣,然後用水徹底衝洗,並(bìng)進行幹燥。不鏽鋼表麵經酸洗鈍化後出現花斑或汙斑,可用(yòng)新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消(xiāo)除(chú)。最終(zhōng)酸洗鈍化的不鏽鋼設備或部件應注意保(bǎo)護,可用聚乙烯薄膜覆蓋或包紮,避免異金屬與非金屬接(jiē)觸。
對酸性與鈍化廢液的處(chù)理,應符(fú)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。鈍化液盡可能(néng)不用重鉻酸鹽,如有含鉻廢水,可加硫(liú)酸亞鐵(tiě)還原處理(lǐ)。
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(yī)段時間)。
質量檢驗
7.不鏽(xiù)鋼酸洗鈍化質(zhì)量檢驗
由於化(huà)學檢驗會破壞產品的鈍化膜,通常在樣板上(shàng)進行檢驗。方法舉(jǔ)例如下:
(1)硫酸銅滴定檢驗(yàn)
用(yòng)8g CuS04+500mL H20+2~3mLH2SO4溶液滴入樣板表麵,保持濕態,如6min內不出現銅的析出為合格。
(2)高(gāo)鐵氰化鉀滴(dī)定(dìng)檢驗
用2mL HCl+1mL H2SO4+1g K3Fe(CN)6+97mL H20溶液(yè)滴在(zài)樣板表麵,通過生成藍色斑點的多少及出現時間的長(zhǎng)短來鑒定鈍化膜質量的好壞。
8.應用(yòng)實例(lì)
8.1鈍化(huà)長串件
長串件鈍化(huà)時(shí)鍍件的上、下端進出鈍化溶液中的時間(jiān)有先後,同時工件在溶液(yè)中擺動時,鍍件的下端擺動幅度比上端大得多;另一方麵鈍化後在空(kōng)氣(qì)中停留(liú)時,溶液由上端往下流,下端鍍件表麵要比上端(duān)鍍件附有更(gèng)多的溶液,下端與溶液有更(gèng)多的(de)化學反應時(shí)間。這些都使得下端鈍(dùn)化(huà)膜的顏色深於上端。為減輕色差,這類零件進、出鈍化溶液時建議橫向(xiàng)出、入(下端用一掛鉤鉤起來),並防止使用的陽極過長。
8.2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(kuài)或木條加工一個能容下鍍件的框,框內襯以塑料布,注入鈍化溶液後即可使用,采用此法既方便又可(kě)避免膜層不均勻或產生(shēng)銜(xián)接印痕等(děng)質量問題。
8.3平麵件(jiàn)鈍化
一般平麵件鈍化時(shí)由於在鈍化槽中擺(bǎi)動時邊緣(yuán)部位與鈍化溶液接觸會比中間部位(wèi)劇烈,而(ér)引起此部位(wèi)鈍化膜的(de)色澤不均勻的現象,此問題可采取壓縮空氣攪(jiǎo)拌來解決,效果(guǒ)很好(hǎo)。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(bì)要時鍍件的邊緣予以屏蔽,以防該部位因電流過大而出現鍍層粗糙,影響(xiǎng)鈍化膜的色澤。
8.4表麵鈍化
表麵光潔件鈍(dùn)化後,由於表麵光滑,鈍化溶液在其表麵較難吸附,很快(kuài)流失,故(gù)鈍化時在溶液中和空氣中(zhōng)的停留時間都要適(shì)當延長,否則該工件的鈍化膜(mó)顯得較(jiào)淡。
8.5易(yì)兜水件(jiàn)鈍化(huà)
要避免兜出溶液,以免(miǎn)引起(qǐ)鈍化溶(róng)液過多(duō)損、耗、汙染環境,也可以保證該部位鈍化膜的質量。
8.6小件鈍化
可把整串所綁紮的(de)工件放在塑料籃筐內鈍化,以免鈍化時因抖動而脫(tuō)離群體,掉入槽內造成返修