化學處理技術——不銹鋼防銹好幫手
2018-01-11 15:41:11
作者：本網整理 來源：腐蝕與防護
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圖片來源：Beehler/Dreamstime.com
化學處理技術是一種能夠有效預防不銹鋼材料產生腐蝕的方法，而且這種處理手段性價比較高。經過適當的培訓，這項技術中所使用的相關危險化學品也可以得到有效的管理。
酸洗和鈍化前必要的準備工作
酸洗和鈍化這兩種化學處理方法都可以將不銹鋼材料表面的污染物去除，以幫助其在表面形成連續的氧化鉻鈍化膜。但在進行這些酸處理之前，不銹鋼材料的表面必須進行清洗以保證沒有油脂和污垢等雜質——若不銹鋼的表面非常清潔和光滑，則其在一定程度上能夠很好的抵抗腐蝕。
“清潔”和“光滑”的標準
清潔意味著在材料表面上沒有可以與鋼（如碳鋼或鹽）發生反應或者產生裂縫，形成最開始腐蝕點的污染物雜質。光滑則意味著不銹鋼材料在“微觀”級別上具有較平整的表面輪廓。機械研磨表面一般會使不銹鋼材料變得更加粗糙，甚至可能嵌入不需要的顆粒。在進行機械清潔后，一般還需要對其進行鈍化處理以獲得最佳的耐腐蝕性。
化學處理的共同點
化學處理的一個共同特點在于它們都主要集中于清潔不銹鋼材料的表面。根據所選擇的工藝不同，化學處理技術可以使得鋼表面變得更加光滑或者更加粗糙，也可以讓其不受處理的影響。但如果進行得當，這些化學處理都會有效增加鋼材料的耐腐蝕性。
ASTM A380標準（不銹鋼零件，設備和系統的清洗，除垢和鈍化標準操作）是對于不銹鋼材料進行酸洗和鈍化處理的珍貴參考材料。其他信息還可通過聯系澳大利亞不銹鋼發展協會（ASSDA）獲得。
不銹鋼制品中的硫
在煉鋼過程中，鋼中的硫元素會被控制在非常低的水平。但即使在這些非常低的水平上，硫化物顆粒仍然會有一部分殘留在鋼中，并可能成為腐蝕引發點。 幸運地是，它們可以通過化學表面處理技術去除掉。
大多數情況下，為了便于加工，許多不銹鋼棒材產品中的硫含量稍高，因此，利用化學處理技術去除這類產品表面的夾雜物變得更加重要。
一般來說，扁平產品（板材和帶材等）的磨光面會隨著厚度的減小而變得平滑。在較厚的板材上進行首次（HRAP）表面處理可能會產生凹痕或其他缺陷以及5至6微米的表面粗糙度Ra。在1.7mm厚的片材上進行的典型2B冷軋處理可能只有0.2微米甚至更好的表面粗糙度。
值得注意的是，在不銹鋼制品的制造過程中（例如切割，彎曲，焊接和拋光），許多新的表面會被重新創造出來。由于多種原因，這些新表面的腐蝕性能通常會低于工廠供應的產品：新表面更粗糙；位于正下方的硫化物夾雜物已經暴露；還可能會發生低碳鋼模具污染等問題。
正確執行的化學處理可以有效清潔不銹鋼材料表面并確保其具有最佳的耐腐蝕性能。
化學表面處理：
化學表面處理大致可以分為以下四類：
1. 酸洗：利用酸性物質去除不銹鋼材料表面的雜質（包括焊接或熱處理產生的高溫氧化物等），以及對部分腐蝕表面進行刻蝕。“酸洗”主要是指去除一些不銹鋼表面上的物質。
2. 鈍化劑：利用氧化性酸或化學物質去除不銹鋼材料表面雜質并提高表面的鉻含量。
3. 螯合劑：可去除表面污染物的化學物質。
4. 電解拋光：電解拋光是一種能夠有效去除不銹鋼材料表面雜質，并具有增加表面平滑度和增亮表面等額外好處的電化學處理技術。電解拋光同時也是一個電化學過程，它可以改善焊縫的粗糙度并且去除熱量，但這并不是為了使表面變得光亮或光滑。
標準：
這四類化學處理在許多標準中都有詳細說明，但最常用的主要是以下這些：
● ASTM A380不銹鋼零件、設備及系統的清洗和除垢的標準操作規程。
● ASTM A967不銹鋼零件化學鈍化處理的標準規范。
● ASTM B912用電解拋光法對不銹鋼進行鈍化處理規范。
這些標準為選擇何種化學處理提供了多方面的詳細建議，非常有用，強烈建議大家參考。
對不銹鋼材料進行酸洗處理和鈍化處理對比圖
注意事項：
酸洗處理和鈍化處理過程中可能會使用到一些強酸，在使用這些危險化學物質之前請詳細參閱材料安全數據表（MSDS）和產品包裝以獲得詳細的建議。使用過程中應嚴格遵循正常的安全預防措施。
請注意，氫氟酸是一種發煙的腐蝕性液體，具有刺激性氣味，在濃度大于1％時，使用前需要獲得相應的許可。
對于一些蝕刻不銹鋼的化學工藝，反應時間會隨著不銹鋼產品種類的不同而有所區別。“易切削”的不銹鋼牌號需要更多的注意，這些不銹鋼材料通常需要的腐蝕性化學物質比較少。由于這些鋼中硫元素含量的添加，故而它們容易受到化學處理的影響。此外，當處理馬氏體或低鉻鐵素體不銹鋼時也需要小心。
ASTM標準給出了對于每種不銹鋼處理的詳細建議。
電解拋光前必須對電解液成分（酸強度和離子濃度）進行檢查，作為延長型的酸洗處理，如果電解液成分不適宜會影響處理的質量。污垢和油脂有時候將會掩蓋在上述處理的表面之上。因此，在施加化學處理之前，必須對鋼表面進行清潔處理。
所描述的許多化學處理方法都涉及到強酸，因此，必須遵守規范操作流程和佩戴合適的PPE（個人防護設備）。在將多余的酸液處理之前，需要先將它們中和，具體請咨詢當地機構有關危險化學品回收中關于中和處理的要求。
上述提及的或者化學處理過程中需要用到的許多化學品根據國家職業安全和健康法規被歸類為有害物質，因此對于購買，運輸，儲存和處理有一定要求。
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責任編輯：殷鵬飛
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