不锈钢的酸洗钝化

不锈钢酸洗 钝化 是常见的一种金属表面处理工艺，不锈钢酸洗钝化可以去除不锈钢表面的游离铁离子，在金属表面形成致密的钝化膜。

　　不锈钢的耐蚀性主要是由于添加了高含量的Cr(如316 L  W  (Cr)=16.00 ~ 18.00)。铬元素易氧化，能快速沉积在钢表面。形成致密的Cr2O3氧化膜，提高了电极电位和钢在氧化介质中的耐蚀性。不锈钢的耐蚀性主要取决于其表面极薄(约1mm)的致密钝化层。钝化膜与腐蚀性介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障。如果钝化膜不完整或被缺陷损坏，不锈钢仍会被腐蚀。

　　不锈钢化学品船的吊装、组装、焊接、焊缝检验(如颜色检验和压力试验)以及表面油污、划痕、铁锈和杂质、低熔点金属污染物、油漆、焊渣、飞溅物等的处理。由影响不锈钢表面质量、破坏其表面钝化膜、降低表面耐蚀性的内部槽板、设备和附件引起，并容易因与未来携带的化学品和介质相互作用而引起点蚀

　　不锈钢化学品船在运行中，通常采用海水冲洗罐体。海水富含氯离子，对钝化膜有很大的腐蚀作用。工作条件苛刻，酸洗钝化是必须的。

　　不锈钢钝化 膜具有动态特性，不应视为完全停止腐蚀，而是形成扩散保护层。还原剂(如氯离子)的存在容易破坏钝化膜，在氧化剂(如空气)的存在下可以保护和修复钝化膜。

　　不锈钢在空气中会形成一层氧化膜，但这层膜的保护并不完善。不锈钢表面平均厚度为10um的一层被酸洗腐蚀。酸的化学活性使缺陷部位的溶解速度高于表面的其他部位，所以酸洗可以使整个表面趋于均匀和平衡。更重要的是，通过酸洗钝化，铁和氧化铁优先于铬和氧化铬溶解。贫铬层使不锈钢表面富含铬。在氧化剂的钝化作用下，表面生成完整稳定的钝化膜。这种富铬钝化膜的电位可以达到1.0V(SCE)，接近贵金属的电位。提高防腐稳定性。

　　2、酸洗钝化法

　　根据操作方法的不同，不锈钢酸洗钝化处理有浸渍法、粘贴法、刷涂法、喷涂法、循环法、电化学浸渍法、粘贴法、喷涂法六种方法，更合不锈钢化工船舶及设备的酸洗钝化。

　　1.浸渍方法：

　　不锈钢管、弯头和小零件最适合这种方法，处理效果最好。由于处理后的零件可以完全浸入酸洗钝化液中，表面反应完全，钝化膜致密均匀。川东船厂利用工厂酸洗车间批量酸洗“宁化417”不锈钢管，取得了良好的效果。该方法适用于连续间歇操作，但随着溶液反应浓度的降低，需要不断补充新的溶液。缺点是受酸槽形状和容量的限制，不适用于大容量设备和形状过长过宽的管道；长期使用会降低溶液挥发的效果，需要特殊的场地、酸池和加热设备。二、粘贴方法：

　　不锈钢酸洗钝化膏在国内应用广泛，有一系列产品可供选择。主要成分有硝酸、氢氟酸、缓蚀剂、粘稠剂等。船标《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94有具体检验规则，手动操作。适用于现场施工、焊缝处理、焊缝变色、桥面顶部、转角盲角、扶梯后部等。适用于储罐的大规模涂装和钝化。

　　粘贴法的优点是不需要专用设备和场地，不需要加热设备，现场操作灵活，酸洗钝化一次完成，独立性强；钝化膏保质期长，每次都用新的钝化剂。膏体使用一次后，表面层钝化后反应停止，不易过度腐蚀，不受后续冲洗时间限制，可加强焊缝等薄弱环节的钝化。缺点是操作环境差，劳动强度大，成本高。对不锈钢管道内壁的处理效果稍差，应结合其他方法。

　　3.喷涂方法：

　　适用于封闭环境或内部结构简单的设备中的单品酸洗钝化，如板材生产线上的喷淋酸洗工艺。对于不锈钢化学品船，货油舱内壁可用于酸洗。川东船厂正准备对在建的中化3450吨不锈钢化学品船迎春号货舱进行酸洗钝化处理。优点是连续操作速度快，操作方式简单，对工人腐蚀影响小。管道可以在液体输送过程中再次酸洗。溶液利用率高。这种方法有许多限制，例如：

　　1.罐内所有脚手架必须拆除，罐体和管道系统必须清洗干净，管道内不得有残留物或杂质。

　　2.所有液体货物系统，如深井泵、阀门和机舱清洗机，都必须进行调试并准备使用。

　　3.如果酸洗液在槽内停留时间过长，会发生反应，导致不锈钢过度腐蚀。因此，连续操作是必要的。船厂必须高度协调，随时准备使用大量的清洗水。会造成停电、停水、停工等严重后果。

　　4.废酸和废水排放必须包装在较大的容器中或暂时用罐代替，但必须尽快中和和排放，以避免腐蚀罐。

　　5.随着反应时间和溶液中杂质的增加，酸洗液的有效成分逐渐减少，因此需要随时检查溶液的浓度，及时添加新的溶液。

　　6.喷淋液在甲板、四壁、死角、扶梯背面停留时间短，酸洗效果略差于底板。

　　3.特殊预防措施

　　酸洗钝化预处理：如果不锈钢表面有油脂等污垢，会影响酸洗钝化的质量。水箱内壁一般要用碱性清洁剂清洗。

　　酸洗液/膏和清洗水中氯离子浓度的控制：氯离子含量过高会破坏不锈钢的钝化膜。部分不锈钢酸洗液/膏使用盐酸、高氯酸等含氯离子的腐蚀性介质为主要物质，使用化学药品或添加剂去除表面氧化层，不利于防腐。检查时应加以控制。例如，根据船舶标准《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94，不锈钢酸洗钝化膏中氯离子含量控制在25 ppm  ~ 100 ppm范围内。此外，清洗水的氯离子含量应控制在25PPM以下。施工时可在自来水中加入氯离子缓蚀剂硝酸钠，以满足要求。废液中和及环保排放：酸洗钝化废液的处理应符合国家环保排放要求。例如，可以在含氟废液中加入石灰乳或氯化钙，在含铬废液中加入硫酸亚铁进行还原处理。

　　4、酸洗钝化质量检验

　　不锈钢酸洗钝化的质量检验可参照船舶标准《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94和国际标准《不锈钢电解抛光及钝化形成的表面钝化膜的抛光酸洗检验》ISO15730，一般可分为：外观检验和化学试验。化学试验主要包括人工海水挂片腐蚀试验、硫酸铜滴定试验、铁氰化钾滴定试验(蓝点试验)等。并对“宁化417”轮进行酸洗钝化检查。

　　外观检查：不锈钢酸洗钝化表面应均匀、银白、洁净、美观，无明显腐蚀痕迹，焊缝及热影响区无氧化色或污点。

　　残液试验：用酚酞试纸检查不锈钢表面残液的冲刷程度。中性pH值合格。

　　蓝点测试：蓝点测试的基本原理是，如果表面钝化膜不完整或被铁离子污染，就会有游离的铁离子。铁氰化钾溶液与铁离子反应形成蓝色沉淀，反应式如下：

　　kfe2[Fe(CN)6]-3KFe[Fe(CN)6]

用100毫升烧杯将10g铁氰化钾溶于50毫升蒸馏水中，然后加入30毫升浓硝酸，再转移到1000毫升容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，即为蓝点试液，保存期限为一周。测试方法：将蓝点测试液滴在附着在不锈钢表面的试纸上。30秒后，试纸上出现蓝点，表示不合格。需要注意的是，化学测试会破坏不锈钢的钝化膜。通常，测试板和产品可以同时通过酸洗钝化，然后在测试板上进行上述测试。

以上是关于不锈钢酸洗钝化的详细介绍，通过不锈钢酸洗钝化处理后，金属耐腐蚀性大大增强，减少游离铁对物料的污染