不銹鋼酸洗鈍化工藝控制
1.酸洗鈍化的前處理
無(wú)錫不銹鋼板、無(wú)錫不銹鋼管廠(chǎng)家無(wú)錫漢能不銹鋼2020年10月27日訊 不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等,應通過(guò)機械清洗,然后除油脫脂。如果酸洗液與鈍化液不能去除油脂,表面存在油脂會(huì )影響酸洗鈍化的質(zhì)量,為此除油脫脂不能省略,可以采用堿液、乳化劑、有機溶劑與蒸汽等進(jìn)行。
2.酸洗液及沖洗水中Cl-的控制
某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏采用加入鹽酸、高氯酸,三氯化鐵與氯化鈉等含氯離子的侵蝕介質(zhì)作為主劑或助劑去除表面氧化層,除油脂用三氯乙烯等含氯有機溶劑,從防止應力腐蝕破裂來(lái)說(shuō)是不太適宜的。此外,對初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水,但對最終清洗用水要求嚴格控制鹵化物含量。通常采用去離子水。如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進(jìn)行水壓試驗用水,控制C1-含量不超過(guò)25mg/L,如無(wú)法達到這一要求,在水中可加入硝酸鈉處理,使其達到要求,C1-含量超標,會(huì )破壞不銹鋼的鈍化膜,是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂等的根源。
3.酸洗鈍化操作中的工藝控制
硝酸溶液?jiǎn)为氂糜谇宄坞x鐵和其它金屬污物是有效的,但對清除氧化鐵皮,厚的腐蝕產(chǎn)物,回火膜等無(wú)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,但HNO3+HF酸洗時(shí),需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗,為防止腐蝕,濃度應保持5:1的比例。溫度應低于49℃,如過(guò)高,HF會(huì )揮發(fā)。
對鈍化液,HNO3應控制在20%—50%之間,根據電化學(xué)測試,HNO3濃度小于20%處理的鈍化膜質(zhì)量不穩定,易產(chǎn)生點(diǎn)蝕,但HNO3濃度也不宜大于50%,要防止過(guò)鈍化。用一步法處理除油酸洗鈍化,雖然操作簡(jiǎn)便,節省工時(shí),但該酸洗鈍化液(膏)中會(huì )有侵蝕性HF,因此其最終保護膜質(zhì)量不如多步法。
酸洗過(guò)程中允許在一定范圍內調整酸的濃度、溫度與接觸時(shí)間。隨著(zhù)酸洗液使用時(shí)間的增長(cháng),必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化,應注意避免過(guò)酸洗,鈦離子濃度應小于2%,否則會(huì )導致嚴重的點(diǎn)蝕。一般來(lái)說(shuō),提高酸洗溫度會(huì )加速與改善清洗作用,但也可能增加表面污染或損壞的危險
4.不銹鋼敏化條件下酸洗的控制
某些不銹鋼由于不良熱處理或焊接造成敏化,采用HNO3+HF酸洗可能會(huì )產(chǎn)生晶間腐蝕,由晶間腐蝕引起的裂縫在運行時(shí),或清洗時(shí),或隨后加工中,能夠濃縮鹵化物,而引起應力腐蝕。這些敏化不銹鋼一般不宜用HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊后如必須進(jìn)行這種酸洗,應采用超低碳或穩定化的不銹鋼。
5.不銹鋼與碳鋼組合件的酸洗
對不銹鋼與碳鋼組合件(如換熱器中不銹鋼管子、管板與碳鋼殼體),酸洗鈍化若采用HNO3或 HNO3+HF會(huì )嚴重腐蝕碳鋼,這時(shí)應添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態(tài)下,不能用HNO3+HF酸洗時(shí),可采用羥基乙酸(2%)+甲酸(2%)+緩蝕劑,溫度93℃,時(shí)間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑,溫度:121℃,時(shí)間:6h,隨后用熱水沖洗并浸入10mg/L氫氧化銨+100mg/L聯(lián)氨中。
6.酸洗鈍化的后處理
不銹鋼工件經(jīng)酸洗和水沖洗后,可用含10%(質(zhì)量分數)NaOH+4%(質(zhì)量分數)KMnO4的堿1生高錳酸鹽溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗殘渣,然后用水徹底沖洗,并進(jìn)行干燥。不銹鋼表面經(jīng)酸洗鈍化后出現花斑或污斑,可用新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消除。最終酸洗鈍化的不銹鋼設備或部件應注意保護,可用聚乙烯薄膜覆蓋或包扎,避免異金屬與非金屬接觸。
對酸性與鈍化廢液的處理,應符合國家環(huán)保排放規定。如對含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液盡可能不用重鉻酸鹽,如有含鉻廢水,可加硫酸亞鐵還原處理。
酸洗可能引起馬氏體不銹鋼氫脆,如需要可通過(guò)熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時(shí)間)。
質(zhì)量檢驗
7.不銹鋼酸洗鈍化質(zhì)量檢驗
由于化學(xué)檢驗會(huì )破壞產(chǎn)品的鈍化膜,通常在樣板上進(jìn)行檢驗。方法舉例如下:
(1)硫酸銅滴定檢驗
用8g CuS04+500mL H20+2~3mLH2SO4溶液滴入樣板表面,保持濕態(tài),如6min內不出現銅的析出為合格。
(2)高鐵氰化鉀滴定檢驗
用2mL HCl+1mL H2SO4+1g K3Fe(CN)6+97mL H20溶液滴在樣板表面,通過(guò)生成藍色斑點(diǎn)的多少及出現時(shí)間的長(cháng)短來(lái)鑒定鈍化膜質(zhì)量的好壞。
8.應用實(shí)例
8.1鈍化長(cháng)串件
長(cháng)串件鈍化時(shí)鍍件的上、下端進(jìn)出鈍化溶液中的時(shí)間有先后,同時(shí)工件在溶液中擺動(dòng)時(shí),鍍件的下端擺動(dòng)幅度比上端大得多;另一方面鈍化后在空氣中停留時(shí),溶液由上端往下流,下端鍍件表面要比上端鍍件附有更多的溶液,下端與溶液有更多的化學(xué)反應時(shí)間。這些都使得下端鈍化膜的顏色深于上端。為減輕色差,這類(lèi)零件進(jìn)、出鈍化溶液時(shí)建議橫向出、入(下端用一掛鉤鉤起來(lái)),并防止使用的陽(yáng)極過(guò)長(cháng)。
8.2長(cháng)條零件鈍化
長(cháng)條零件鈍化時(shí)如鈍化槽容納不下,可采取臨時(shí)措施,利用磚塊或木條加工一個(gè)能容下鍍件的框,框內襯以塑料布,注入鈍化溶液后即可使用,采用此法既方便又可避免膜層不均勻或產(chǎn)生銜接印痕等質(zhì)量問(wèn)題。
8.3平面件鈍化
一般平面件鈍化時(shí)由于在鈍化槽中擺動(dòng)時(shí)邊緣部位與鈍化溶液接觸會(huì )比中間部位劇烈,而引起此部位鈍化膜的色澤不均勻的現象,此問(wèn)題可采取壓縮空氣攪拌來(lái)解決,效果很好。為提高鈍化膜的均勻性還需注意鍍鋅過(guò)程中的電流分布均勻性,必要時(shí)鍍件的邊緣予以屏蔽,以防該部位因電流過(guò)大而出現鍍層粗糙,影響鈍化膜的色澤。
8.4表面鈍化
表面光潔件鈍化后,由于表面光滑,鈍化溶液在其表面較難吸附,很快流失,故鈍化時(shí)在溶液中和空氣中的停留時(shí)間都要適當延長(cháng),否則該工件的鈍化膜顯得較淡。
8.5易兜水件鈍化
要避免兜出溶液,以免引起鈍化溶液過(guò)多損、耗、污染環(huán)境,也可以保證該部位鈍化膜的質(zhì)量。
8.6小件鈍化
可把整串所綁扎的工件放在塑料籃筐內鈍化,以免鈍化時(shí)因抖動(dòng)而脫離群體,掉入槽內造成返修。