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化學(xué)處理技術(shù)——不銹鋼防銹好幫手

2018-01-11 15:41:11 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：腐蝕與防護(hù) 分享至：

圖片來(lái)源：Beehler/Dreamstime.com

化學(xué)處理技術(shù)是一種能夠有效預(yù)防不銹鋼材料產(chǎn)生腐蝕的方法，而且這種處理手段性價(jià)比較高。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，這項(xiàng)技術(shù)中所使用的相關(guān)危險(xiǎn)化學(xué)品也可以得到有效的管理。

酸洗和鈍化前必要的準(zhǔn)備工作

酸洗和鈍化這兩種化學(xué)處理方法都可以將不銹鋼材料表面的污染物去除，以幫助其在表面形成連續(xù)的氧化鉻鈍化膜。但在進(jìn)行這些酸處理之前，不銹鋼材料的表面必須進(jìn)行清洗以保證沒(méi)有油脂和污垢等雜質(zhì)——若不銹鋼的表面非常清潔和光滑，則其在一定程度上能夠很好的抵抗腐蝕。

“清潔”和“光滑”的標(biāo)準(zhǔn)

清潔意味著在材料表面上沒(méi)有可以與鋼（如碳鋼或鹽）發(fā)生反應(yīng)或者產(chǎn)生裂縫，形成最開(kāi)始腐蝕點(diǎn)的污染物雜質(zhì)。光滑則意味著不銹鋼材料在“微觀”級(jí)別上具有較平整的表面輪廓。機(jī)械研磨表面一般會(huì)使不銹鋼材料變得更加粗糙，甚至可能嵌入不需要的顆粒。在進(jìn)行機(jī)械清潔后，一般還需要對(duì)其進(jìn)行鈍化處理以獲得最佳的耐腐蝕性。

化學(xué)處理的共同點(diǎn)

化學(xué)處理的一個(gè)共同特點(diǎn)在于它們都主要集中于清潔不銹鋼材料的表面。根據(jù)所選擇的工藝不同，化學(xué)處理技術(shù)可以使得鋼表面變得更加光滑或者更加粗糙，也可以讓其不受處理的影響。但如果進(jìn)行得當(dāng)，這些化學(xué)處理都會(huì)有效增加鋼材料的耐腐蝕性。

ASTM A380標(biāo)準(zhǔn)（不銹鋼零件，設(shè)備和系統(tǒng)的清洗，除垢和鈍化標(biāo)準(zhǔn)操作）是對(duì)于不銹鋼材料進(jìn)行酸洗和鈍化處理的珍貴參考材料。其他信息還可通過(guò)聯(lián)系澳大利亞不銹鋼發(fā)展協(xié)會(huì)（ASSDA）獲得。

不銹鋼制品中的硫

在煉鋼過(guò)程中，鋼中的硫元素會(huì)被控制在非常低的水平。但即使在這些非常低的水平上，硫化物顆粒仍然會(huì)有一部分殘留在鋼中，并可能成為腐蝕引發(fā)點(diǎn)。幸運(yùn)地是，它們可以通過(guò)化學(xué)表面處理技術(shù)去除掉。

大多數(shù)情況下，為了便于加工，許多不銹鋼棒材產(chǎn)品中的硫含量稍高，因此，利用化學(xué)處理技術(shù)去除這類產(chǎn)品表面的夾雜物變得更加重要。

一般來(lái)說(shuō)，扁平產(chǎn)品（板材和帶材等）的磨光面會(huì)隨著厚度的減小而變得平滑。在較厚的板材上進(jìn)行首次（HRAP）表面處理可能會(huì)產(chǎn)生凹痕或其他缺陷以及5至6微米的表面粗糙度Ra。在1.7mm厚的片材上進(jìn)行的典型2B冷軋?zhí)幚砜赡苤挥?.2微米甚至更好的表面粗糙度。

值得注意的是，在不銹鋼制品的制造過(guò)程中（例如切割，彎曲，焊接和拋光），許多新的表面會(huì)被重新創(chuàng)造出來(lái)。由于多種原因，這些新表面的腐蝕性能通常會(huì)低于工廠供應(yīng)的產(chǎn)品：新表面更粗糙；位于正下方的硫化物夾雜物已經(jīng)暴露；還可能會(huì)發(fā)生低碳鋼模具污染等問(wèn)題。

正確執(zhí)行的化學(xué)處理可以有效清潔不銹鋼材料表面并確保其具有最佳的耐腐蝕性能。

化學(xué)表面處理：

化學(xué)表面處理大致可以分為以下四類：

1. 酸洗：利用酸性物質(zhì)去除不銹鋼材料表面的雜質(zhì)（包括焊接或熱處理產(chǎn)生的高溫氧化物等），以及對(duì)部分腐蝕表面進(jìn)行刻蝕。“酸洗”主要是指去除一些不銹鋼表面上的物質(zhì)。

2. 鈍化劑：利用氧化性酸或化學(xué)物質(zhì)去除不銹鋼材料表面雜質(zhì)并提高表面的鉻含量。

3. 螯合劑：可去除表面污染物的化學(xué)物質(zhì)。

4. 電解拋光：電解拋光是一種能夠有效去除不銹鋼材料表面雜質(zhì)，并具有增加表面平滑度和增亮表面等額外好處的電化學(xué)處理技術(shù)。電解拋光同時(shí)也是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程，它可以改善焊縫的粗糙度并且去除熱量，但這并不是為了使表面變得光亮或光滑。

標(biāo)準(zhǔn)：

這四類化學(xué)處理在許多標(biāo)準(zhǔn)中都有詳細(xì)說(shuō)明，但最常用的主要是以下這些：

● ASTM A380不銹鋼零件、設(shè)備及系統(tǒng)的清洗和除垢的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。

● ASTM A967不銹鋼零件化學(xué)鈍化處理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

● ASTM B912用電解拋光法對(duì)不銹鋼進(jìn)行鈍化處理規(guī)范。

這些標(biāo)準(zhǔn)為選擇何種化學(xué)處理提供了多方面的詳細(xì)建議，非常有用，強(qiáng)烈建議大家參考。

對(duì)不銹鋼材料進(jìn)行酸洗處理和鈍化處理對(duì)比圖

注意事項(xiàng)：

酸洗處理和鈍化處理過(guò)程中可能會(huì)使用到一些強(qiáng)酸，在使用這些危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)之前請(qǐng)?jiān)敿?xì)參閱材料安全數(shù)據(jù)表（MSDS）和產(chǎn)品包裝以獲得詳細(xì)的建議。使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵循正常的安全預(yù)防措施。

請(qǐng)注意，氫氟酸是一種發(fā)煙的腐蝕性液體，具有刺激性氣味，在濃度大于1％時(shí)，使用前需要獲得相應(yīng)的許可。

對(duì)于一些蝕刻不銹鋼的化學(xué)工藝，反應(yīng)時(shí)間會(huì)隨著不銹鋼產(chǎn)品種類的不同而有所區(qū)別。“易切削”的不銹鋼牌號(hào)需要更多的注意，這些不銹鋼材料通常需要的腐蝕性化學(xué)物質(zhì)比較少。由于這些鋼中硫元素含量的添加，故而它們?nèi)菀资艿交瘜W(xué)處理的影響。此外，當(dāng)處理馬氏體或低鉻鐵素體不銹鋼時(shí)也需要小心。

ASTM標(biāo)準(zhǔn)給出了對(duì)于每種不銹鋼處理的詳細(xì)建議。

電解拋光前必須對(duì)電解液成分（酸強(qiáng)度和離子濃度）進(jìn)行檢查，作為延長(zhǎng)型的酸洗處理，如果電解液成分不適宜會(huì)影響處理的質(zhì)量。污垢和油脂有時(shí)候?qū)?huì)掩蓋在上述處理的表面之上。因此，在施加化學(xué)處理之前，必須對(duì)鋼表面進(jìn)行清潔處理。

所描述的許多化學(xué)處理方法都涉及到強(qiáng)酸，因此，必須遵守規(guī)范操作流程和佩戴合適的PPE（個(gè)人防護(hù)設(shè)備）。在將多余的酸液處理之前，需要先將它們中和，具體請(qǐng)咨詢當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)有關(guān)危險(xiǎn)化學(xué)品回收中關(guān)于中和處理的要求。

上述提及的或者化學(xué)處理過(guò)程中需要用到的許多化學(xué)品根據(jù)國(guó)家職業(yè)安全和健康法規(guī)被歸類為有害物質(zhì)，因此對(duì)于購(gòu)買(mǎi)，運(yùn)輸，儲(chǔ)存和處理有一定要求。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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