一、不锈钢钝化工艺的分类:
- 1. 湿法钝化,包括化学法和电化学法。
A 化学法钝化:分硝酸型(硝酸、硝酸重铬酸型钝化、硝酸+氢氟酸型钝化及其他还有铬酸型钝化)、硫酸型钝化、双氧水型钝化、碱液型钝化。
B 电化学法钝化:直流电型钝化、载波直流电型钝化。
2. 干法钝化 有如下两类:
A 室温法钝化
B 热处理法钝化
综上所述,根据不锈钢合金的组成,加工种类可选择适宜的钝化工艺。但钝化效果既取决于钝化工艺,也取决于不锈钢材料本身。
二、钝化膜的质量控制:
严格进行不锈钢钝化膜质量检验,即是对钝化膜的考核,也是对不锈钢使用效果的鉴定。有关不锈钢质量检验方法见表
不锈钢钝化膜的质量检验
实 验 名 称 |
试 验 方 法 |
说 明 |
文献标准号 |
外观 |
目视法 |
表面应是清洁的金属本色,无锈点、斑点或发毛。允许有轻微变色、尺寸不能有损 |
ff-10-01 QQ-P-35B |
水浸渍实验 |
浸入水中 |
表面无锈蚀 |
MIL-STD-753方法 100 |
高湿实验 |
在100℉,95%~{bfb}潮湿箱中,实验24h |
表面无锈蚀,外观不降低 |
ff-10-01 QQ-P-35B |
盐雾试验 |
5%氯化钠盐雾,不少于2h |
表面无锈蚀 |
ASTM-B117 |
表面接触 铜实验 |
用硫酸铜溶液检验钝化膜,表面经弱酸处理,有无铜接触沉积 |
用于300型不锈钢(含硫,哂钢种303.,303SC,307SC),代替盐雾试验 |
MIL-STD-753-方法 102 |
三氯化铁 腐蚀实验 |
FeCl3 6%,温度(35±1)℃,时间24h |
本实验结果为腐蚀率[g/(m2。h)]: 未抛光钝化30~40 抛光未钝化15~20 抛光后钝化8~12 |
GB4334.7-87 |
钝化膜完 整性实验 |
见HB5292-84 |
零件表面有无沉积铜 |
HB5292-84 |
沸水实验 |
不锈钢钝化件在沸水中煮沸 |
出现锈蚀点的时间越长越好 |
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三、影响不锈钢表面钝化的因素:
有许多因素会使不锈钢的钝化膜遭受破坏,使不锈钢的钝态转化为活态。
- 1. 氯离子。 氯离子对不锈钢的危害极大。在钝化过程中应严格控制钝化液中氯离子含量,所用钝化用化学材料对氯离子都有限量要求。配制钝化液用水和清洗用水也对氯离子有严格的水质要求,以保证钝化成品不沾附氯离子,以免后患。
- 2. 表面清洁度。对于不锈钢合金,表面粗糙度越低,表面越光滑,异物越难黏附,各部局部腐蚀的几率越低。因此,不锈钢应尽可能采用精加工表面。此外,不锈钢表面清洁度也很重要,钝化后的最终清洗应仔细进行,因为残余酸液促进阴极反应,使膜层破裂,从而使不锈钢活化,耐蚀性能剧烈降低。
- 3. 使用环境介质。不锈钢钝化膜属于热力学上受抑制的亚稳态结构。其保护效能与环境介质有关。使用中应定期清洗,除去有害物质长期黏附在表面上。尤其是在有氯离子的环境中,避免氯离子长期黏附表面和在水中浓缩。如果不锈钢用于食品工业用具,每次与食品接触后,都要洗净,以免氯离子作用,损害钝化膜。如用于乳制品的容器和设备,乳品中含有氯离子对钝化膜有破坏作用,如长期盛装乳制品,会导致容量与设备腐蚀穿孔,因此要定期清洗,使钝化膜恢复。
- 4. 不锈钢的内在因素。不锈钢中马氏体含量和铬镍含量对不锈钢的钝化性能影响很大。镍含量低下,钝化性能就低。马氏体不锈钢的钝化膜性能不如奥氏体不锈钢的钝化性能。