1、奧氏體不銹鋼焊件焊后如何進(jìn)行表面處理？為增加奧氏體不銹鋼焊件的耐腐蝕性，焊后表面應(yīng)進(jìn)行處理，處理的方法是拋光和鈍化。一、表面拋光不銹鋼焊件表面如有刻痕、凹痕、粗糙點(diǎn)和污點(diǎn)等，在介質(zhì)中會(huì)加快腐蝕。如將不銹鋼表面拋光，就能提高其耐腐蝕的能力，表面粗糙度越細(xì)，耐腐蝕性能就越好。因?yàn)榇植诙燃?xì)的焊 件表面能產(chǎn)生一層致密、均勻的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不再受到氧化和腐蝕。二、鈍化處理鈍化處理是在不銹鋼的表面人工地形成一層氧化膜，以增加其耐腐蝕性。鈍化處理的流程為：焊件表面清理和修補(bǔ)T酸洗T水洗和中和T鈍化T水洗和吹干。處理前先對焊件進(jìn)行表面清理和修補(bǔ)，將表面損傷的地方修補(bǔ)好，用手提砂輪磨光，最后把焊縫上的渣打

2、殼和近旁的飛濺物清除干凈。酸洗的目的是去除氧化皮。因?yàn)榻?jīng)熱加工的不銹鋼（如熱壓的封頭）及焊接熱影響區(qū)都會(huì) 產(chǎn)生一層氧化皮，影響其耐腐蝕性。酸洗有酸液酸洗和酸膏酸洗兩種方法。浸洗酸液配方：硝酸（密度1.42g/cm3）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%氫氟酸5%其余為水，酸洗溫度為室溫。刷洗酸液配方：鹽酸 50%水 50%酸膏配方：鹽酸（密度1.19g/cm3） 20mL水100mL硝酸（密度 1.42g/cm3） 30M1、膨潤土 150g。浸洗法適用于較小的 設(shè)備和零件。浸洗時(shí)，將設(shè)備和部件浸沒在酸洗液里2545mi n,取出后用清水沖凈。刷洗法適用于大設(shè)備，用刷子蘸取酸洗液刷洗，至U呈白亮色為止，再用清

3、水 沖凈。鈍化是在酸洗后進(jìn)行。鈍化液的配方為：硝酸5mL重鉻酸鉀1g、水95mL處理溫度為室溫，處理時(shí)間1h。處理方法是將鈍化液在焊件表面揩一遍，保持1h后再用冷水沖，用布仔細(xì)擦洗，最后用熱水沖洗干凈，并將其吹干。經(jīng)鈍化處理后的不銹鋼，外表全部呈銀白色，具有較高的耐腐蝕性。穩(wěn)定化處理。一般是在固溶處理后進(jìn)行，常用于含Ti、Nb的18-8鋼，固溶處理后，將鋼加熱到850880 C保溫后空冷，此時(shí)Cr的碳化物完全溶解，脫而鈦的碳化物不完全溶解，且在 冷卻過程中充分析出，使碳不可能再形成鉻的碳化物，因而有效地消除了晶間腐蝕。是針對含Ti或Nb的奧氏體不銹鋼而言的。一般在奧氏體不銹鋼中加入與C的親和力

4、較大的 Ti或Nb，從而消除晶界的貧 Cr區(qū)，避免晶間腐蝕的發(fā)生。但奧氏體不銹鋼經(jīng)過固溶處理（目的是形成均一的奧氏體組織，從而提高不銹鋼的耐酸蝕能力）后，Ti或Nb和Cr都溶入了奧氏體中，以后在經(jīng)受400-800 C溫度范圍內(nèi)的加熱后，因?yàn)門i或Nb的含量很少，而且擴(kuò)散速度又慢， 所以Cr碳化物的析出仍然優(yōu)先，所以Ti和Nb起不到防止貧Cr的作用。因此一般進(jìn)行穩(wěn)定化處理，就是在固溶處理后進(jìn)行一次類似正火的處理，溫度需要在Cr碳化物的溶解溫度之上，Ti或Nb碳化物的溶解溫度之下， 而且又是Ti或Nb析出強(qiáng)烈的溫度范圍。酸洗、鈍化也稱化學(xué)清洗，是化學(xué)清洗技術(shù)中的一個(gè)重要分支。它是采用以酸（無機(jī)酸或

5、有機(jī)酸）為主劑組成的酸洗劑對覆蓋于金屬材料、設(shè)備、管道等表面的氧化皮（也稱軋制鱗皮）、鐵銹、焊渣、表面防護(hù)涂層等，通過化學(xué)和電化學(xué)的反應(yīng)，使其溶解、剝離。并隨即進(jìn)行表面鈍 化，使金屬基體表面形成一層良好的防腐保護(hù)膜的一種表面處理技術(shù)。酸洗、鈍化清洗技術(shù)由 于清洗速度快、清洗效果好，并且較易于操作控制目前已被廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、石油、化 工、熱工動(dòng)力、建材、軍工等各類工業(yè)領(lǐng)域，并已發(fā)展成為一門行業(yè)技術(shù)。為保證化工裝置的試車和生產(chǎn)正常進(jìn)行，化工裝置中的許多設(shè)備和管道都需在吹掃或沖洗前先進(jìn)行酸洗、鈍化，如大型蒸汽發(fā)生鍋爐（含廢熱鍋爐），高、中壓蒸汽和鍋爐系統(tǒng)給水管網(wǎng)，石化裝置中芳烴抽提、吸附分離系

6、統(tǒng)的設(shè)備、管網(wǎng)、蒸汽透平離心壓縮機(jī)的蒸汽進(jìn)汽管道和工藝 氣的進(jìn)氣管線，合成氨裝置凈化系統(tǒng)的繞管換熱器，氧氣輸送管線以及大型高速透平機(jī)械的潤 滑油系統(tǒng)等。它們中有的是整個(gè)系統(tǒng)，有的是其間部分設(shè)備管道，都需在安裝檢驗(yàn)合格后，采 用酸洗、鈍化的這種方法以清除其內(nèi)表面的各種銹垢物。實(shí)踐證明，對這類設(shè)備、管道如果啟 用前不進(jìn)行酸洗、鈍化，或清洗達(dá)不到要求，都必將對試車或以后的生產(chǎn)運(yùn)行帶來十分嚴(yán)重的 惡劣后果。酸洗、鈍化清洗技術(shù)不僅用于化工裝置開工前清除設(shè)備、管道中有礙試車和運(yùn)行等的銹垢附著 物，而且也是用于定期清除蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、化工過程中冷換設(shè)備等生產(chǎn)中形成的積垢，保證裝 置安全生產(chǎn)和節(jié)能降耗等的最常用

7、和有效的方法。酸洗、鈍化的清洗技術(shù)包羅范圍廣、發(fā)展迅 速。各不同行業(yè)，不同清洗對象都有各自不同的特點(diǎn)和清洗要求。本章僅以化工裝置，并且主 要是僅對新建裝置或新安裝的設(shè)備、管道等在原始啟動(dòng)前，通常采用的酸洗、鈍化技術(shù)和操作 方法予以介紹。酸洗與鈍化的化學(xué)反應(yīng)原理一、酸洗、鈍化清洗技術(shù)的工藝程序酸洗、鈍化的清洗作業(yè)因現(xiàn)場被清洗設(shè)備、管道的材質(zhì)、銹垢等附著物的性質(zhì)和使用要求等的 不同，而有不同的清洗配方和工藝條件。但其工藝程序和清洗原理一般是相同的，即由水沖洗去除泥砂、灰塵；堿洗去油脂和堿溶物；水沖洗置換；酸洗去除氧化鱗皮和銹垢 ；水沖洗置換 和漂洗；鈍化保護(hù)；過程的殘液處理等7個(gè)部分組成。上述程序

8、中，堿洗、酸洗、鈍化是三個(gè) 主要環(huán)節(jié)，而酸洗是整個(gè)清洗作業(yè)的核心。水沖洗等作為主要環(huán)節(jié)的過渡措施和殘液處理也是 十分重要和必不可少。為了安全和正確地使用酸洗、鈍化技術(shù)，本節(jié)將簡述堿洗、酸洗、鈍化 三個(gè)主要環(huán)節(jié)的作用和化學(xué)反應(yīng)原理。二、堿洗的作用和化學(xué)反應(yīng)原理堿洗是利用堿洗液中的堿和表面活性劑等化學(xué)物質(zhì)與附于設(shè)備、管道表面的油脂、垢層及堿溶 物等的化學(xué)和物理作用，達(dá)到脫脂和松動(dòng)垢層，清除垢層中部分堿溶物質(zhì)，是酸洗作業(yè)取得良 好效果的必要先行步驟。堿洗去除油脂適用于黑色金屬和不溶于堿的金屬，如鋼鐵、鑄鐵、鎳、 銅等的材料設(shè)備。金屬表面的油脂由于采用種類及涂敷保護(hù)方式等的不同，性能也不一樣，但 基本

9、上可為兩類：一類是可皂化性的動(dòng)植物油脂、另一類是非皂化性的礦物油脂。這兩類油脂 都需在堿洗時(shí)清洗下來。不銹鋼酸洗鈍化原理和鈍化的方法與工藝1不銹鋼酸洗鈍化的必要性：奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性能，抗高溫氧化性能，較好的低溫性能及優(yōu)良的機(jī)械與加工性能。因此廣泛用于化工、石油、動(dòng)力、核工程、航天航空、海洋、醫(yī)藥、輕工、紡織等部門。其主要目的在于防腐防銹。 不銹鋼的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果鈍化膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會(huì)被腐蝕。工程上通常進(jìn)行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。在不銹鋼設(shè)備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查 （如探傷、耐壓試驗(yàn)）及施工標(biāo)記等過程中帶來 表面油污、鐵銹、非

10、金屬臟物、低熔點(diǎn)金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質(zhì)影響了不銹鋼設(shè)備與部件表面質(zhì)量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能（包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕），甚至?xí)?dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化，除最大限度提高耐蝕性外，還有防止產(chǎn)品污染與獲得美觀的作 用。在GBI50 1998鋼制壓力容器規(guī)定，“有防腐要求的不銹鋼及復(fù)合鋼板制造的容器的表面應(yīng)進(jìn)行酸洗鈍化”。這一規(guī)定是針對石油化工中使用的壓力容器而言的，因?yàn)檫@些設(shè)備用于直接與腐蝕介質(zhì)相接觸的場合，從保證耐蝕耐蝕性出發(fā)，提出酸洗鈍化是必要的。對其他工業(yè)部門，如并非出于防腐目的， 僅基于清潔與美觀要求， 而采用不銹鋼

11、材判的則無需酸洗 鈍化。但對不銹鋼設(shè)備的焊縫還需要進(jìn)行酸洗鈍化。對核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴(yán)格的，除酸洗鈍化外，還要采用高純度介質(zhì)進(jìn)行最終精細(xì)清洗或進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)與電解拋光等精整處理。2 不銹鋼酸洗鈍化原理不銹鋼的抗腐蝕性能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的（約 1nm）致密的鈍化膜，這層膜1n腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼防護(hù)的基本屏障。不銹鋼鈍化具有動(dòng)態(tài)特征，不應(yīng)看作腐蝕完全停止，而 是形成擴(kuò)散的阻擋層， 使陽極反應(yīng)速度大大降低。通常在有還原劑（如氯離子）情況下傾向于破壞膜，而在氧化劑（如空氣）存在時(shí)能保持或修復(fù)膜。不銹鋼工件放置于空氣中會(huì)形成氧化膜，但這種膜的保護(hù)性不夠完善。通常先要進(jìn)行徹

12、底清洗，包括堿洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩(wěn)定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利條件，保證形成優(yōu)質(zhì)的鈍化膜。因?yàn)橥ㄟ^酸洗使不銹鋼表面平均有10卩m厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學(xué)活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個(gè)表面趨于均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優(yōu)先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達(dá)+1. 0V（SCE）,接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩(wěn)定性。不同的鈍化處理也會(huì)影響膜的成分與結(jié)構(gòu)，從而影響不銹性，如通過電化學(xué)改性處理，可使鈍化膜

13、具有多層結(jié)構(gòu)，在阻擋層形成CrO 3或Cr2O3，或形成玻璃態(tài)的氧化膜，使不銹鋼能發(fā)揮最 大的耐蝕性。國內(nèi)外學(xué)者對不銹鋼鈍化膜的生成進(jìn)行了大量研究。以近幾年北京科大對316L鋼鈍化膜光電子能譜（xps）研究為例作簡述1。不銹鋼鈍化是表面層由于某種原因溶解與水分子的吸附， 在氧化劑的催化作用下，形成氧化物與氫氧化物，并與組成不銹鋼的Cr、Ni、M（元素發(fā)生轉(zhuǎn)換反應(yīng)，最終形成穩(wěn)定的成相膜，阻止了膜的破壞與腐蝕的發(fā)生。其反應(yīng)歷程為：Fe - H20+O矩FeOH O*ad+H+eFeOH O*ad 沁FeO - O*ad+H+eFeO - O*ad+H28 FeOOH+O*H+eFeO O*ad F

14、eO+O*FeOOH+Cr+H2OCrOOH+Fe H202FeOOH Fe203+H202CrOOI4 Cr203+H20MO+3FeO+3H2OIOO3+3Fe H2ONi+FeO+2H2&NiO+Fe H20（其中Os表示鈍化過程中的催化劑，且在鈍化過程中濃度不變，ad表示吸附中間體。）page可見，316L鈍化膜最表層存在 Fe2O3 Fe（OH）3 或丫 -FeOOH Cr203、CrOO或Cr（OH）3、MO 以MO形式存在，鈍化膜主要成分為CrO3 Fe衍NiO。3不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝31酸洗鈍化處理方法比較 不銹鋼設(shè)備與零部件酸洗鈍化處理根據(jù)操作不同育多種方法，其

15、適用范圍與特點(diǎn)見表1。表 1 不銹鋼酸洗鈍化方法比較方法 適用范圍 優(yōu)缺點(diǎn)浸漬法 用于可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件， 但不適于大設(shè)備 酸洗液可較長時(shí)間使用， 生產(chǎn) 效率較高、成本低；大容積設(shè)備充滿酸液浸漬耗液太大涂刷法 適用于大型設(shè)備內(nèi)處表面及局部處理 物工操作、勞動(dòng)條件差、酸液無法回收膏劑法 用于安裝或檢修現(xiàn)場，尤其用于焊接部處理 手工操作、勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)成本高 噴淋法 用于安裝現(xiàn)場，大型容器內(nèi)壁 用液量低、費(fèi)用少、速度快，但需配置噴槍及扦環(huán)系統(tǒng) 循環(huán)法 用于大型設(shè)備，如換熱器、管殼處理 施工方便，酸液可回用，俚需配管與泵連接循環(huán) 系統(tǒng)電化學(xué)法 既可用于零部件， 又可用電刷法對現(xiàn)場設(shè)備表面

16、處理 技術(shù)較復(fù)雜， 需直流電源或恒 電位儀32酸洗鈍化處理配方舉例321一般處理2根據(jù)ASTMA381999,僅以 300系列不銹鋼為例，（1）酸洗藥劑HNO3%25% +HF0 5%8% （體積分?jǐn)?shù)）;溫度2160C；時(shí)間按需要；或藥劑檸檬酸銨 5%10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；溫度4971C ；時(shí)間1060min。（2）鈍化藥劑HNO32%50% （體積分?jǐn)?shù)）;溫度4971C ；時(shí)間1030min；或溫度2l38C；時(shí)間3060min；或藥劑 HNO32% 50% +Na2Cr207H202% 6 % （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）； 溫度4954C； 時(shí)間1530min；或溫度2138C；時(shí)間3060min。（3）

17、除鱗酸洗藥劑H2SO4%11% （體積分?jǐn)?shù)）；溫度6682C；6寸間545min；及藥劑HNO3%25% +HF 0. 5%8% （體積分?jǐn)?shù)）；溫度2160C；或HN03僞25% +HFI% 8% （體積分?jǐn)?shù)）。322膏劑法處理（1 ）以廣州石化尿素不銹鋼新設(shè)備內(nèi)表面焊縫及母材鈍化和維修表面打磨焊縫的局部鈍化為例3酸洗膏：25% HN0+%HF+7I%冷凝 水（體積分?jǐn)?shù)）與BaSO,調(diào)至糊狀。鈍化膏：30% HN03或 25% HN03+%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）K2Cr207 與BaS07調(diào)至糊狀。涂覆表面530min,用冷凝水沖洗至pH=7,對單臺(tái)設(shè)備也可采用噴灑雙氧水的化學(xué)鈍化法。（2）以上海大明鐵

18、工廠專利m為例。酸洗鈍化膏：HN03%14% （作鈍化劑）;HFIO%15% （作腐蝕劑）;硬月S酸鎂2. 2%2. 7%（作增稠劑）硝酸鎂 60% 70% （作填料，提高粘附力與滲透性 ）； page多聚磷酸鈉 2. 3%2. 8%（作緩蝕劑）；水（調(diào)節(jié)粘度）。3. 2. 3 電化學(xué)法處理以廈門大學(xué)專利 5 為例，其處理方法是：將待處理的不銹鋼工件作陽極，控制恒電位進(jìn)行陽 極化處理， 或者將不銹鋼工件先作陰極， 控制恒電位進(jìn)行陰極化處理， 再將不銹鋼工件作陽極， 控制恒電位進(jìn)行陽極化處理， 并繼續(xù)改變其恒電位進(jìn)行鈍化處理， 電解質(zhì)溶液均采用 HN03。 經(jīng) 這樣處理后，不銹鋼鈍化膜性質(zhì)得到改

19、善，耐蝕性能大大提高。點(diǎn)蝕臨界電位 （Eb） 提高約 1000mV在 3% NaC中），抗均勻腐蝕性能提高三個(gè)數(shù)量級(jí)（在 45C的20%30% H2S04中）。4. 不銹鋼酸洗鈍化的應(yīng)用范圍4.1不銹鋼設(shè)備制造過程中的酸洗鈍化處理4. 1. 1切削加工后的清洗及酸洗鈍化 6不銹鋼工件經(jīng)切削加工后表面上通常會(huì)殘留鐵屑、 鋼末及冷卻乳液等污物， 會(huì)使不銹鋼表面出 現(xiàn)污斑與生銹，因此應(yīng)進(jìn)行脫脂除油，再用硝酸清洗，既去除了鐵屑鋼末，又進(jìn)行了鈍化。4. 1. 2焊接前后的清洗及酸洗鈍化 7由于油脂是氫的來源，在沒有清除油脂的焊縫中會(huì)形成氣孑L,而低熔點(diǎn)金屬污染（如富鋅漆）焊接后會(huì)造成開裂，所以不銹鋼焊前

20、必須將坡口及兩側(cè)20m內(nèi)的表面清理干凈，油污可用丙酮擦洗，油漆銹跡應(yīng)先用砂布或不銹鋼絲刷清除，再用丙酮擦凈。不銹鋼設(shè)備制造無論采用何種焊接技術(shù),焊后均要清洗,所有焊渣、飛濺物、污點(diǎn)與氧化色等 均要除掉,清除方法包括機(jī)械清洗與化學(xué)清洗。機(jī)械清洗有打磨、拋光與噴砂噴丸等,應(yīng)避免 使用碳鋼刷子，以防表面生銹。為取得最好的抗腐蝕性能，可將其浸泡在HNO3 和HF的混液中，或采用酸洗鈍化膏。實(shí)際上常 4锎 1械清洗與化學(xué)清洗結(jié)合起來應(yīng)用。413鍛鑄件的清洗 6 經(jīng)鍛鑄等熱加工后的不銹鋼工件， 表面往往有一層氧化皮、 潤滑劑或氧化物污染， 污染物包括 石墨、二硫化鉬與二氧化碳等。應(yīng)通過噴丸處理、鹽浴處理以

21、及多道酸洗處理。如美國不銹鋼 渦輪機(jī)葉片處理工藝為：鹽浴(10min) t水淬(2 . 5min)宀硫酸洗(2min)宀冷水洗(2min)宀堿性高錳酸鹽浴(10min)亠冷 水洗(2min) t硫酸洗(1rain) t冷水洗(1min) t硝酸洗(1 . 5min) t冷水洗(1min) t熱水洗 (1min) t空氣干燥。42新裝置投產(chǎn)前的酸洗鈍化處理許多大型化工、 化纖、 化肥等裝置的不銹鋼設(shè)備與管道在投產(chǎn)開工前要求進(jìn)行酸洗鈍化。雖然設(shè)備在制造廠已進(jìn)行過酸洗，去除了焊渣與氧化皮，但在存放、運(yùn)輸、安裝過程中又難免造成 油脂、泥砂、鐵銹等的污染， 為確保裝置與設(shè)備試車產(chǎn)品 (尤其是化工中間體及

22、精制品 )的質(zhì)量 能夠達(dá)到要求，保證一次試車成功，必須進(jìn)行酸洗鈍化。如 H2O2 生產(chǎn)裝置不銹鋼設(shè)備與管道， 投產(chǎn)前必須進(jìn)行清洗， 否則若有污物重金屬離子會(huì)使催化劑中毒。另外， 如金屬表面有油脂與游離鐵離子等會(huì)造成 H2O2 的分解，劇烈放出大量熱，引發(fā)著火，甚至爆炸。同樣對氧氣管道 來說存在微量油污與金屬微粒也可能產(chǎn)生火花而發(fā)生嚴(yán)重后果。43現(xiàn)場檢修中的酸洗鈍化處理在精制對苯二甲酸(PTA)，聚乙烯醇(PVA),腈綸，醋酸等生產(chǎn)裝置的設(shè)備材料中，大量使用奧氏體不銹鋼316L、317、304L,由于物料都含有Cl-、Br-、SCN-、甲酸等有害離子，或由于 污垢、物料結(jié)聚，會(huì)對設(shè)備產(chǎn)生點(diǎn)蝕、縫

23、隙腐蝕與焊縫腐蝕。在停車檢修時(shí)可以對設(shè)備或部件 進(jìn)行全面或局部酸洗鈍化處理，修復(fù)其鈍化膜，以防局部腐蝕擴(kuò)展。如上海石化PTA裝置干燥機(jī)的不銹鋼管子更新檢修及腈綸裝置的不銹鋼換熱器檢修等均進(jìn)行過酸洗鈍化。44在役設(shè)備除垢清洗 石油化工裝置中的不銹鋼設(shè)備，尤其是換熱器，經(jīng)一定時(shí)間運(yùn)行后，內(nèi)壁會(huì)沉積各種污垢，如 碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、氧化鐵垢、有機(jī)物垢、催化劑垢等，影響了換熱效果，并且 會(huì)造成垢下腐蝕。需要選擇合適的清洗劑進(jìn)行除垢，可采用硝酸、硝酸+氫氟酸、硫酸、檸檬page酸、EDTA水基清洗劑等，并添加適量的緩蝕劑。除垢清洗后，如需要可再進(jìn)行鈍。化 處理。如上海石化PTA醋酸、腈綸等裝置

24、的不銹鋼換熱器均進(jìn)行過除垢清洗。5. 不銹鋼酸洗鈍化的注意事項(xiàng)5.1酸洗鈍化的前處理 不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等， 應(yīng)通過機(jī)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(jī)溶劑與蒸汽等進(jìn)行。5.2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(jī)溶劑， 從防止應(yīng)力腐蝕破裂來 說是不太適宜的。 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(yán)格控制鹵

25、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(yàn)用水，控制C1-含量不超過25mg/L,如無法達(dá)到這一要求，在水中可加入硝酸鈉處理，使其達(dá)到要求，C1-含量超標(biāo)，會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜，是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等的根源。53酸洗鈍化操作中的工藝控制 硝酸溶液單獨(dú)用于清除游離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， 回火膜等無效，一般應(yīng)采用HN03+H溶液，為了方便與操作安全，可用氟化物代替 HF2。單獨(dú) HN03溶液可不加緩蝕劑， 但HN03+H酸洗時(shí)，需要加Lan-826。使用HN03+H酸洗，為防止腐蝕， 濃度應(yīng)保持5:1的比例。溫度應(yīng)低于 49C

26、，如過高，HF會(huì)揮發(fā)。對鈍化液，HN03控制在20% 50%之間，根據(jù)電化學(xué)測試，HNO3濃度小于20%處理的鈍化 膜質(zhì)量不穩(wěn)定，易產(chǎn)生點(diǎn)蝕8，但HN03濃度也不宜大于 50%，要防止過鈍化。 用一步法處理除油酸洗鈍化， 雖然操作簡便，節(jié)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(hù)膜質(zhì)量不如多步法。酸洗過程中允許在一定范圍內(nèi)調(diào)整酸的濃度、溫度與接觸時(shí)間。隨著酸洗液使用時(shí)間的增長， 必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化，應(yīng)注意避免過酸洗，鈦離子濃度應(yīng)小于2%，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。一般來說，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(xiǎn)。54不銹鋼敏化

27、條件下酸洗的控制 2某些不銹鋼由于不良熱處理或焊接造成敏化，采用HN0&HF洗可能會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕，由晶間腐蝕引起的裂縫在運(yùn)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(yīng)力腐蝕。這些 敏化不銹鋼一般不宜用HN03+H溶液除鱗或酸洗。在焊后如必須進(jìn)行這種酸洗，應(yīng)采用超低碳 或穩(wěn)定化的不銹鋼。55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 HN03 或 HNO3+H會(huì)嚴(yán)重腐蝕碳鋼， 這時(shí)應(yīng)添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當(dāng)不銹鋼與碳鋼組合件在敏化 狀態(tài)下，不能用HN03+H酸洗時(shí)，可采用羥基乙酸（2 %）+甲酸（2 %）

28、+緩蝕劑，溫度93C，時(shí)間6h或EDT銨基中性溶液+緩蝕劑，溫度：121C，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3。56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?jǐn)?shù)）NaOH+% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）KMnO4的堿1生高 錳酸鹽溶液在7182C中浸泡560min,以去除酸洗殘?jiān)缓笥盟畯氐讻_洗，并進(jìn)行干燥。 不銹鋼表面經(jīng)酸洗鈍化后出現(xiàn)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(shè)備或部件應(yīng)注意保護(hù), 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(yīng)符合國家環(huán)保排放規(guī)定。

29、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，如需要可通過熱處理去氧（加熱至200C保溫一段時(shí)間）。6不銹鋼酸洗鈍化質(zhì)量檢驗(yàn) 8 由于化學(xué)檢驗(yàn)會(huì)破壞產(chǎn)品的鈍化膜,通常在樣板上進(jìn)行檢驗(yàn)。方法舉例如下：(1) 硫酸銅滴定檢驗(yàn)用8gCuS04+500mLH20+23mLH2S04溶液滴入樣板表面，保持濕態(tài)，如6min內(nèi)不出現(xiàn)銅的析出為合格。(2) 高鐵氰化鉀滴定檢驗(yàn)用2mLHCI+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH2溶液滴在樣板表面，通過生成藍(lán)色斑點(diǎn)的多少及出 現(xiàn)時(shí)間的長短來鑒定鈍化膜質(zhì)量的好壞。退

30、火annealing將金屬緩慢加熱到一定溫度， 保持足夠時(shí)間， 然后以適宜速度冷卻 （通常是緩慢冷卻， 有時(shí)是控制冷卻 ）的一種金屬熱處理工藝。目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的 材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，或得到預(yù)期的 物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種，如重結(jié)晶退火、等溫退火、均勻化退火、 球化退火、去除應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火，以及穩(wěn)定化退火、磁場退火等等。退火的一個(gè)最主要工藝參數(shù)是最高加熱溫度（退火溫度），大多數(shù)合金的退火加熱 溫度的選擇是以該合金系的相圖為基礎(chǔ)的,如碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎(chǔ)（圖1 ）。各種鋼 （包括碳素鋼及合金鋼 ） 的退火溫

31、度， 視具體退火目的的不同而在各該鋼種的 Ac3 以上、 Ac1 以上或以下的某一溫度。 各種非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度以下、 固溶度線溫度以上或以下的某一溫度。重結(jié)晶退火 應(yīng)用于平衡加熱和冷卻時(shí)有固態(tài)相變（重結(jié)晶 ）發(fā)生的合金。其退火溫度為各該合金的相變溫度區(qū)間以上或以內(nèi)的某一溫度。加熱和冷卻都是緩慢的。合金于加 熱和冷卻過程中各發(fā)生一次相變重結(jié)晶，故稱為重結(jié)晶退火，常被簡稱為退火。這種退火方法，相當(dāng)普遍地應(yīng)用于鋼。鋼的重結(jié)晶退火工藝是:緩慢加熱到 Ac3 （亞共析鋼）或 Ac1 （共析鋼或過共析鋼）以上 3050 C,保持適當(dāng)時(shí)間，然后緩慢冷卻下 來。通過加熱過程中發(fā)生的珠

32、光體（或者還有先共析的鐵素體或滲碳體）轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體（第一回相變重結(jié)晶）以及冷卻過程中發(fā)生的與此相反的第二回相變重結(jié)晶，形成晶粒 較細(xì)、片層較厚、組織均勻的珠光體（或者還有先共析鐵素體或滲碳體） 。退火溫度在 Ac3以上（亞共析鋼）使鋼發(fā)生完全的重結(jié)晶者，稱為完全退火，退火溫度在Ac1 與 Ac3 之間 （亞共析鋼 ）或 Ac1 與 Acm 之間（過共析鋼）,使鋼發(fā)生部分的重結(jié)晶者,稱為不完全退火。前者主要用于亞共析鋼的鑄件、鍛軋件、焊件，以消除組織缺陷（如魏氏組織、帶 狀組織等），使組織變細(xì)和變均勻，以提高鋼件的塑性和韌性。后者主要用于中碳和高 碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛軋件。此種鍛、軋件若鍛、軋

33、后的冷卻速度較大時(shí)，形成的珠 光體較細(xì)、硬度較高；若停鍛、停軋溫度過低，鋼件中還有大的內(nèi)應(yīng)力。此時(shí)可用不完 全退火代替完全退火，使珠光體發(fā)生重結(jié)晶,晶粒變細(xì)，同時(shí)也降低硬度，消除內(nèi)應(yīng)力,改善被切削性。 此外 ,退火溫度在 Ac1 與 Acm 之間的過共析鋼球化退火,也是不完全退火。重結(jié)晶退火也用于非鐵合金，例如鈦合金于加熱和冷卻時(shí)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，低溫為a相（密排六方結(jié)構(gòu)），高溫為 b相（體心立方結(jié)構(gòu)），其中間是a+忙兩相區(qū)，即相變溫度區(qū)間。為了得到接近平衡的室溫穩(wěn)定組織和細(xì)化晶粒，也進(jìn)行重結(jié)晶退火，即緩 慢加熱到高于相變溫度區(qū)間不多的溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間， 使合金轉(zhuǎn)變?yōu)锽相的細(xì)小晶粒；然后緩慢

34、冷卻下來，使B相再轉(zhuǎn)變?yōu)?a相或a+ B兩相的細(xì)小晶粒。等溫退火 應(yīng)用于鋼和某些非鐵合金如鈦合金的一種控制冷卻的退火方法。對鋼來 說，是緩慢加熱到 Ac3 （亞共析鋼）或 Ac1 （共析鋼和過共析鋼）以上不多的溫度，保 溫一段時(shí)間 ,使鋼奧氏體化 ,然后迅速移入溫度在 A1 以下不多的另一爐內(nèi)，等溫保持直到 奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑢訝钪楣怏w（亞共析鋼還有先共析鐵素體；過共析鋼還有先共析滲 碳體）為止，最后以任意速度冷卻下來（通常是出爐在空氣中冷卻 ）。等溫保持的大致溫度范圍在所處理鋼種的等溫轉(zhuǎn)變圖上A1 至珠光體轉(zhuǎn)變鼻尖溫度這一區(qū)間之內(nèi)（見過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖 ）；具體溫度和時(shí)間，主要根據(jù)退火后所要求

35、的硬度來確定（圖2 ）。等溫溫度不可過低或過高，過低則退火后硬度偏高；過高則等溫保持時(shí)間需要延長。鋼的等溫 退火的目的， 與重結(jié)晶退火基本相同,但工藝操作和所需設(shè)備都比較復(fù)雜,所以通常主要是應(yīng)用于過冷奧氏體在珠光體型相變溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變相當(dāng)緩慢的合金鋼。后者若采用重結(jié)晶 退火方法，往往需要數(shù)十小時(shí)，很不經(jīng)濟(jì)；采用等溫退火則能大大縮短生產(chǎn)周期，并能 使整個(gè)工件獲得更為均勻的組織和性能。等溫退火也可在鋼的熱加工的不同階段來用。例如 ,若讓空冷淬硬性合金鋼由高溫空冷到室溫時(shí)，當(dāng)心部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體之時(shí)，在已發(fā)生了馬氏體相變的外層就會(huì)出現(xiàn)裂紋；若將該類鋼的熱鋼錠或鋼坯在冷卻過程中放入700 C左右的等溫爐內(nèi)，保持等溫直到珠光體相變完成后，再出爐空冷，則可免生裂紋。含B相穩(wěn)定化元素較高的鈦合金，其B相相當(dāng)穩(wěn)定，容易被過冷。過冷的B相，其等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線（圖3）與鋼的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖相似。為了縮短重結(jié)晶退火的生產(chǎn)周期并獲得更細(xì)、更均勻的組織，亦可采用等溫退火。均勻化退火 亦稱擴(kuò)散退火。應(yīng)用于鋼及非鐵合金（如錫青銅、硅青銅、白銅、鎂合 金等）的鑄錠或鑄件的一種退火方法。將鑄錠或鑄件加熱到各該合金的固相線溫度以下 的某一較高溫度 ,長時(shí)間保溫 ,然后緩慢冷卻下來。均勻化退火是使合金中的元素發(fā)生