酸洗鈍化
酸洗鈍化是一種化學(xué)反應(yīng)，用以去除鋼鐵表面的腐銹現(xiàn)象。
對(duì)不銹鋼全面酸洗鈍化，清除各類油污、銹、氧化皮、焊斑等污垢，處理后表面變成均勻銀白色，大大提高不銹鋼抗腐蝕性能，適用于各種型號(hào)不銹鋼零件、板材及其設(shè)備。
操作簡(jiǎn)單，使用方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時(shí)添加了高效緩蝕劑、抑霧劑，防止金屬出現(xiàn)過腐蝕和氫脆現(xiàn)象、抑制酸霧的產(chǎn)生。特別適用于小型復(fù)雜工件，不適合涂膏的情況，優(yōu)于市場(chǎng)同類產(chǎn)品。
根據(jù)不銹鋼的材質(zhì)和氧化皮嚴(yán)重程度不同，可以用原液或按1：1~4的比例加水稀釋后使用；鐵素體、馬氏體和鎳含量低的奧氏體不銹鋼（如420、430、200、201、202、300、301等）稀釋后使用，鎳含量較高的奧氏體不銹鋼（如304、321、316、316L等）用原液浸泡；一般常溫或加熱到50~60度后使用，浸泡3-20分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間（具體時(shí)間和溫度用戶根據(jù)自己的試用情況確定），至表面污垢完全清除，成均勻銀白色，形成均勻致密的鈍化膜為止，處理完成后取出，用清水沖洗干凈，最好再用堿水或石灰水沖洗中和。
不銹鋼酸洗鈍化的必要性
不銹鋼具有良好的耐蝕性能，抗高溫氧化性能，較好的低溫性能及優(yōu)良的機(jī)械與加上r生能。因此廣泛用于化工、石油、動(dòng)力、核工程、航天航空、海洋、醫(yī)藥、輕工、紡織等部門。其主要目的在于防腐防銹。不銹鋼的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會(huì)被腐蝕。工程上通常進(jìn)行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。在不銹鋼設(shè)備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查 (如探傷、耐壓試驗(yàn))及施工標(biāo)記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點(diǎn)金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質(zhì)影響了不銹鋼設(shè)備與部件表面質(zhì)量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕)，甚至?xí)?dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。
不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化，除最大限度提高耐蝕性外，還有防止產(chǎn)品污染與獲得美觀的作用。在 GBl50-1998《鋼制壓力容器》規(guī)定，有防腐要求的不銹鋼及復(fù)合鋼板制造的容器的表面應(yīng)進(jìn)行酸洗鈍化。這一規(guī)定是針對(duì)石油化工中使用的壓力容器而言的，因?yàn)檫@些設(shè)備用于直接與腐蝕介質(zhì)相接觸的場(chǎng)合，從保證耐蝕耐蝕性出發(fā)，提出酸洗鈍化是必要的。對(duì)其他工業(yè)部門，如并非出于防腐目的，僅基于清潔與美觀要求，而采用不銹鋼材判的則無需酸洗鈍化。但對(duì)不銹鋼設(shè)備的焊縫還需要進(jìn)行酸洗鈍化。對(duì)核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴(yán)格的，除酸洗鈍化外，還要采用高純度介質(zhì)進(jìn)行最終精細(xì)清洗或進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)與電解拋光等精整處理。
不銹鋼酸洗鈍化原理
不銹鋼的抗腐蝕陛能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)致密的鈍化膜，這層膜1n腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼防護(hù)的基本屏障。不銹鋼鈍化具有動(dòng)態(tài)特征，不應(yīng)看作腐蝕完全停止，而是形成擴(kuò)散的阻擋層，使陽極反應(yīng)速度大大降低。通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向于破壞膜，而在氧化劑(如空氣)存在時(shí)能保持或修復(fù)膜。
不銹鋼工件放置于空氣中會(huì)形成氧化膜，但這種膜的保護(hù)性不夠完善。通常先要進(jìn)行徹底清洗，包括堿洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩(wěn)定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利條件，保證形成優(yōu)質(zhì)的鈍化膜。因?yàn)橥ㄟ^酸洗使不銹鋼表面平均有10m厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學(xué)活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個(gè)表面趨于均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優(yōu)先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達(dá)+1.0V(SCE)，接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩(wěn)定性。不同的鈍化處理也會(huì)影響膜的成分與結(jié)構(gòu)，從而影響不銹性，如通過電化學(xué)改性處理，可使鈍化膜具有多層結(jié)構(gòu)，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態(tài)的氧化膜，使不銹鋼能發(fā)揮最大的耐蝕性。
一、不銹鋼酸洗鈍化的方法
浸漬法 用于可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件，但不適于大設(shè)備酸洗液可較長(zhǎng)時(shí)間使 用，生產(chǎn)效率較高、成本低；大容積設(shè)備充滿酸液浸漬耗液太大。
涂刷法 適用于大型設(shè)備內(nèi)處表面及局部處理物工操作、勞動(dòng)條件差、酸液無法回收。
膏劑法 用于安裝或檢修現(xiàn)場(chǎng)，尤其用于焊接部處理手工操作、勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)成 本高。
噴淋法 用于安裝現(xiàn)場(chǎng)，大型容器內(nèi)壁用液量低、費(fèi)用少、速度快，但需配置噴槍及 循環(huán)系統(tǒng)。
循環(huán)法 用于大型設(shè)備，如換熱器、管殼處理施工方便，酸液可回用，需配管與泵連 接循環(huán)系統(tǒng)。
電化學(xué)法 既可用于零部件，又可用電刷法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備表面處理， 技術(shù)較復(fù)雜，需直流 電源或恒電位儀。
二、酸洗、鈍化工藝流程
去油、清理污物→凈水部洗→鈍化→凈水沖洗→吹干
三、酸洗、鈍化前的預(yù)處理
3.1對(duì)制造完工后的不銹鋼容器或零部件按圖樣和工藝文件的要求，對(duì)規(guī)定項(xiàng)目檢查合格后，才能進(jìn)行酸洗、鈍化預(yù)處理。
3.2將焊縫及其兩側(cè)焊渣、飛濺物清理干凈，容器的機(jī)加工件表面應(yīng)用汽油或清洗劑去除油漬等污物。
3.3清除焊縫兩側(cè)異物時(shí)，應(yīng)用不銹鋼絲刷，不銹鋼鏟或砂輪清除，清除完畢用凈水（水中氯離子含量不超過25mg/l）沖刷干凈。
3.4當(dāng)油污嚴(yán)重時(shí)則用3-5%的堿溶液將油污清除，并用凈水沖洗干凈。
3.5對(duì)不銹鋼熱加工件的氧化皮可用機(jī)械噴砂的方法清除，砂必須是純硅或氧化鋁。
3.6制定酸洗、鈍化的安全措施，確定必須的用具和勞動(dòng)防護(hù)用品。
四、酸洗、鈍化溶液及膏的配方
4.1 酸洗液配方：硝酸（比重1.42）20%，氫氟酸為5%，其余為水。以上為體積百分比。
4.2 酸洗膏配方：鹽酸（比重1.19）20毫升，水100毫升，硝酸（比重1.42）30毫升，膨潤土150克。
4.3 鈍化液配方：硝酸（比重1.42）5%，重鉻酸鉀4克，其余為水。以上休積百分比，鈍化溫度為室溫。
4.4 鈍化膏配方：硝酸（濃度67%）30毫升，重鉻酸鉀4克，加膨潤土（100-200目）攪拌至糊狀為止。
五、酸洗鈍化操作
5.1 只有進(jìn)行過預(yù)處理的容器或零部件才能進(jìn)行酸洗鈍化處理。
5.2 酸洗液酸洗主要用于較小型未經(jīng)加工的零部件整體處理，可以用噴刷的方法。溶液溫度在21-60℃時(shí)，每隔10分鐘左右檢查一次，直至呈現(xiàn)出均勻的白色酸蝕的光潔度為止。
5.3 酸洗膏酸洗主要適用于大型容器或局部處理。在室溫下將酸洗膏外均勻干凈設(shè)備上（約2-3mm厚），停留一小時(shí)后用潔凈水或不銹鋼絲刷輕輕刷，直至呈現(xiàn)出均勻的白色酸蝕的光潔度為止。
5.4 鈍化液主要適用于小型容器或部件整體處理，可以采用浸入或噴刷的方法，當(dāng)溶液溫度在48-60℃時(shí)，每20分鐘檢查一次，當(dāng)溶液在21-47℃時(shí)，每小時(shí)檢查一次，直至表面生成均勻的鈍化膜為止。
5.5 鈍化膏主要適用于大型容器或局部處理，在室溫下將鈍化膏均勻涂在酸洗過的容器表面（約2-3mm），1小時(shí)后檢查，直至表面生成均勻的鈍化膜為止。
5.6 酸洗鈍化容器或零部件必須用潔凈水將表面沖洗干凈，最后用酸性石蕊試紙測(cè)試沖洗面的任何處，使PH值在6.5-7.5之間，然后擦干或用壓縮空氣吹干。
5.7 容器和零部件經(jīng)酸洗鈍化后搬運(yùn)吊裝及存放時(shí)禁止磕碰劃傷鈍化膜。
六、注意事項(xiàng)
6.1 配液時(shí)應(yīng)將水按比例放入耐酸容器中，然后再按比例緩慢加酸，防止倒酸速度過快引起飛濺傷人。
6.2酸洗鈍化處理，首次操作應(yīng)先在小部件局部面上或類似的材料上作試驗(yàn)。
6.3 酸洗過程中，操作人員必須認(rèn)真仔細(xì)，及時(shí)觀察，防止容器表面腐蝕過重。對(duì)碳鋼零部件應(yīng)采取有效措施，防止遭到腐蝕。
6.4 酸洗后不銹鋼表面不得有明顯的腐蝕痕跡，不得有顏色不均勻的斑紋，焊縫及熱加工表面不得有氧化色。
6.5 操作人員在操作時(shí)，必須穿好耐酸服，帶好手套，口罩與防護(hù)眼罩。在容器內(nèi)酸洗，必須帶上檢查合格的防毒面具，并在專人監(jiān)護(hù)下進(jìn)行。
6.6 有防腐要求的奧氏體不銹鋼零部件按圖樣要求進(jìn)行熱處理后，做酸洗鈍化處理。
6.7 上述的酸洗鈍化配方及操作、濃度、體積比、液體溫度和操作時(shí)間可根據(jù)情況允許做小量適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。酸洗鈍化液可重復(fù)使用，但必須保證適當(dāng)?shù)臐舛群腕w積比。
七、檢驗(yàn)方法
酸洗鈍化處理后的質(zhì)量檢驗(yàn)一般可從以下三個(gè)方面來考慮:
1、外觀檢驗(yàn)
酸洗鈍化表面應(yīng)呈均勻的銀白色。不得有明顯的腐蝕痕跡,焊縫及熱影響區(qū)表面不得有氧化色,不得有顏色不均勻的斑痕。
2.殘液檢驗(yàn)
用酚酞試紙檢查表面上殘液的沖凈程度pH值中性為合格。
3、藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)（鈍化膜致密性檢驗(yàn)）
酸洗鈍化處理質(zhì)量,根據(jù)需要還可采用藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)法來檢驗(yàn):用1克鐵氰化鉀K3[Fe(CN6)]加3毫升(65%_85%)硝酸HNO3和100毫升水配制成溶液(宜現(xiàn)用現(xiàn)配)。然后用濾紙浸漬溶液后,貼附于待測(cè)表面或直接將溶液涂、滴于待測(cè)表面,30秒內(nèi)觀察表面顯現(xiàn)藍(lán)點(diǎn)情況,有藍(lán)點(diǎn)為不合格。需注意的是該試驗(yàn)需待酸洗鈍化表面基本干燥后進(jìn)行,試驗(yàn)后對(duì)試驗(yàn)液也應(yīng)沖洗干凈。
藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)法的基本原理為:若表面鈍化膜不完善或有鐵離子污染,就會(huì)有游離的鐵離子存在,那么即可發(fā)生如下反應(yīng): Fe2++K3[Fe(CN)6] =KFe[Fe(CN)6]↓(深藍(lán)色)+2K+
藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn)法一般應(yīng)用于不銹鋼化工容器制造，這是一種非常嚴(yán)格的檢驗(yàn)方法，為使檢驗(yàn)通過，必須嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程。
4、檢驗(yàn)鈍化表面碳鋼微粒：將8克CuSO4溶于500毫升蒸餾水中，加入2～3毫升H2SO4，然后將配置的溶液滴于鈍化表面，保持濕潤，在6分鐘內(nèi)不出現(xiàn)銅析出為合格。
不銹鋼罐采用酸洗鈍化膏進(jìn)行酸洗鈍化，可形成的氧化膜致密完整，酸洗鈍化膏不加入硫化物和氧化物，膏劑中的氯離子得到嚴(yán)格控制，不銹鋼罐酸洗鈍化膏對(duì)焊接接頭的抗晶及腐蝕性能是安全的，提高了不銹鋼罐的耐腐蝕性。也可以運(yùn)用于一系列不銹鋼材質(zhì)儲(chǔ)罐，如不銹鋼過濾罐、不銹鋼攪拌罐、不銹鋼水箱等。
建議：
1.不銹鋼放置要有專用的場(chǎng)地，一定要鋪木板或橡膠皮，嚴(yán)禁與碳鋼混放；
2.各類加工設(shè)備，如滾板機(jī)、剪板機(jī)臺(tái)等要進(jìn)行清洗處理，滾軸、壓角要涂刷清漆，保證不銹鋼不與碳鋼直接接觸；
3.工裝夾具采用不銹鋼材料或襯墊不銹鋼；
4.酸洗的鋼絲刷要用不銹鋼材質(zhì)鋼絲刷。
| |
|
? 請(qǐng)關(guān)注 微信公眾號(hào): steeltuber. 轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留鏈接: http://www.bviltd.cn/Steel-Knowledge/What-is-pickling-and-passivation.html
|