不锈钢酸洗钝化的必要性
奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温氧化性、良好的低温性能和优良的机械性能和R生能。因此,广泛应用于化工、石油、动力、核工程、航空航天、海洋、医药、轻工、纺织等部门。其主要目的是防腐和防锈。不锈钢的耐腐蚀性主要依赖于表面钝化膜。如果薄膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。酸洗钝化通常用于工程中,使不锈钢具有更大的耐腐蚀潜力。在成型、组装、焊接、焊缝检查(如探伤、耐压试验)、施工标志等过程中,表面油污、锈蚀、非金属污垢、低熔点金属污染物、油漆、焊渣、飞溅物等影响不锈钢设备和部件的表面质量,破坏其表面氧化膜,降低钢的综合耐腐蚀性和局部耐腐蚀性(包括点腐蚀、间隙腐蚀),甚至导致应力腐蚀破裂。
不锈钢表面清洗、酸洗和钝化,除了限度地提高耐腐蚀性外,还能防止产品污染,获得美观效果。GBl50-1998年《钢制压力容器》规定,不锈钢和复合钢板制造的容器表面应酸洗钝化。该规定是针对石油化工中使用的压力容器,因为这些设备用于直接接触腐蚀介质,因此有必要从保证耐腐蚀性的角度提出酸洗钝化。对于其他工业部门,如果不是为了防腐,只是基于清洁和美观的要求,而使用不锈钢判断不需要酸洗钝化。但不锈钢设备的焊缝也需要酸洗钝化。对于核工程,部分化工设备等使用要求严格,除酸洗钝化外,还应采用高纯度介质进行终精细清洗或机械、化学、电解抛光等精细处理。
不锈钢酸洗钝化原理
不锈钢的耐腐蚀性主要是由于表面覆盖了一层薄层(约1nm)本膜1致密钝化膜n腐蚀介质隔离是不锈钢保护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特性,不应视为腐蚀完全停止,而应形成扩散的屏障层,大大降低阳极反应速度。通常,当有还原剂(如氯离子)时,膜倾向于损坏,当氧化剂(如空气)存在时,膜可以保持或修复。
空气中放置不锈钢工件会形成氧化膜,但这种膜的保护性不完善。通常需要彻底清洗,包括碱洗和酸洗,然后用氧化剂钝化,以确保钝化膜的完整性和稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件,确保高质量钝化膜的形成。不锈钢表面通过酸洗平均10m厚层表面被腐蚀,酸的化学活性使缺陷部位的溶解度高于表面其他部位。因此,酸洗可以使整个表面均匀平衡,去除一些容易引起腐蚀的隐患。但更重要的是,通过酸洗钝化,铁和铁的氧化物比铬和铬的氧化物溶解得更好,去除了贫铬层,导致铬在不锈钢表面富集。这种富铬钝化膜的电位可以达到+1.0V(SCE),接近贵金属电位,提高了耐腐蚀性的稳定性。不同的钝化处理也会影响膜的成分和结构,从而影响不锈。例如,通过电化学改性处理,钝化膜可以在阻挡层中形成多层结构CrO3或Cr2O3.或形成玻璃氧化膜,使不锈钢发挥的耐腐蚀性。