不銹鋼是不銹耐蝕鋼的簡稱，能夠耐空氣、蒸汽、水等腐蝕介質。大多數人都認為不銹鋼材料是一種能夠完全防繡的金屬材料，所以它不會輕易發生腐蝕現象。但事實是：不銹鋼中的主要合金元素是Cr（鉻），只有當Cr含量達到一定值時，鋼才具有耐蝕性，因此，不銹鋼中Cr（鉻）含量一般至少為11%。不銹鋼材料中的基礎材料和普通碳鋼是一樣活躍的，只是不銹鋼上的一層極薄氧化鉻層賦予了這種材料的防腐蝕性能；所以，如果這一層氧化層受損或者消失了，不銹鋼材料將會迅速的被腐蝕掉。因此，對于不銹鋼材料表面氧化鉻涂層進行適當的維護是非常重要且有必要的，這將有助于提高不銹鋼的耐用性。換句話說，不銹鋼材料也是一種需要進行維護的合金材料。

    由不銹鋼材料制備而成的一些金屬制品就類似于一個新鮮的蘋果，因為最外面有一層薄薄的“皮層”，外部物質不能滲入，里面的物質也不能逸出，所以能夠完好的保持較長的時間；但是，如果有個昆蟲在這個蘋果表面咬上一口，蘋果將會快速的發生腐爛；或者將蘋果切為兩半后，它的肉質也將迅速的氧化，進而腐爛。對于不銹鋼材料，這一層“皮層”相比蘋果皮要更加輕薄，但仍然能夠提供完整的保護作用。因此，材料外部的雜質不能夠滲透到不銹鋼內部結構中，材料內部自身的金屬離子也不會逃離出來。同樣的，如果該保護層承受著大量化學物質的作用，則會逐漸發生損壞，直至被腐蝕。

    不銹鋼材料雖然與蘋果有上述類似之處，但同樣也存在許多不同點，最主要的差異就在于不銹鋼材料能夠自己修復這種氧化層，尤其是當該氧化鉻層受到的是局部性機械損傷時。由于大氣中存在氧氣，因此在不銹鋼材料表面上會因為形成新的氧化鉻層而發生鈍化現象。這種機制被稱之為“自愈合效應”，但是當氯化物存在時，這種機制可能會被嚴重中斷。

    解決辦法：

    不銹鋼產品在進行使用之前應該保持干凈，甚至在使用過程中也應當如此；尤其是在一些焊接區域，應當沒有任何污染物質和顏色暗淡現象發生，此外，在不銹鋼的制備過程中，即使是非常輕微的污染或者損傷情況也應當引起重視，及時將其去除?；诖吮尘?，本文主要介紹了一些關于不銹鋼產品清潔和表面保護的最佳解決方案，同時還附帶了一些專業性的技術解釋。

    污垢沉積：

    由于大氣中氧氣的存在，不銹鋼材料會經常和其進行接觸，雖然氧氣有助于維持氧化層的寬度，但相比之下這種較大的分子卻會一直停留在不銹鋼材料的接觸表面上。當該不銹鋼材料表面非常干凈整潔，這并不會帶來任何問題，但如果該不銹鋼材料位于一個常年封閉且無雨水沖刷的地方，則很容易發生沉積腐蝕現象。圖1中展示了一個安裝并使用了四年的旋轉門，它含有大量的不銹鋼材質并且位于靠近海水的城市區域。不仔細看，該旋轉門似乎并無異樣，但當走進仔細觀察能夠發現，在門上部的拱形區域存在著大量的銹斑。由于這種旋轉門位于靠近海岸的城市區域，因此可以認為這種損壞是由于氣溶膠和污垢沉積共同作用引起的。

    圖1 一扇含有多種銹跡的旋轉門

    氣溶膠是由固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系，又稱氣體分散體系。其分散相為固體或液體小質點，大小為0.001~100微米，分散介質為氣體。在近海岸區域，這種氣溶膠主要是由于起風時海水蒸發形成的海水小液滴，由于水分蒸發，因此極大的增加了其中氯化物和鹽的濃度。它們會在不銹鋼材料表面上逐漸累積，氯化物會通過污垢沉積的方式對不銹鋼材料進行攻擊和腐蝕。如果這一問題沒有得到解決，腐蝕將會進一步擴展開。如圖1中所示，位于門廊以下區域的不銹鋼材料比位于能夠受到雨水沖刷的區域腐蝕現象更為嚴重。這是因為當受到雨水沖刷時，大多數的鹽殘留物會被雨水沖走，因此材料表面才會遭受較低程度的腐蝕。換句話說，如果能夠經常對這些不銹鋼區域進行清除打掃，那么這些類似于茶污漬的銹斑將不會出現，因為，沉積的污垢被清除后將不會產生污染和腐蝕。

    如前面所述，如果不銹鋼表面含有大量的污垢雜質，我們可以通過顯微圖像對其進行觀察發現。1500倍的放大倍數能夠清晰的顯示出不銹鋼材料表面區域上毛孔內大量的污垢雜質，這并不是某個特殊的例子。圖2即是一種不銹鋼材料的表面被明顯放大后的示意圖，從圖中可以發現，各種各樣的污垢雜質在表面的毛孔中能夠非常輕易的以氯化物的形式發生累積。

    圖2不銹鋼材料表面被明顯放大后示意圖

    相比之下，對于比氧氣分子更小的氯離子而言，其累積相對更加容易，這也即是問題所在。和溴、氟和碘元素一樣，氯元素也屬于鹵素家族中的一員，并且因為極易和金屬離子形成鹽類化合物而著稱。因此，氯離子傾向于與金屬結合并形成金屬氯化物，尤其是當氧氣無法到達該氧化層時，這種反應將會因為條件更好反應更快；隨后，這種氧化層將會逐漸分解并導致不銹鋼材料的沉積腐蝕。但是，一旦不銹鋼材料表面的毛孔被清潔干凈，氧氣將能夠進入并執行其工作使得材料保持鈍化狀態。圖3中即展示了這種形式的腐蝕，一個由AISI316鋼材制備而成的配電柜處于靠近海水區域的露天環境中。在這種情況下，大多數人肯定都會考慮采用能夠抗海水腐蝕的不銹鋼材料，但是，這種腐蝕主要是氣溶膠攻擊污垢沉積下的表面而形成的，如果該不銹鋼材料表面能夠得到定期的清潔，這種形式的腐蝕將不會發生。該腐蝕案例的問題在于該配電柜大門是緊閉的，雨水不能夠有效的將不銹鋼材料表面上的污垢雜質清洗掉，因此不能很好的減輕腐蝕程度。但是，該腐蝕仍然能夠被清理掉并處理好，并且沒有理由去省略掉這一部分，只是在清理掉腐蝕區域后還需要采取一些額外的保護措施，因為在不銹鋼材料的表面已經產生了的一些微小腐蝕斑點會快速發展形成新型的腐蝕。從這個案例我們也能夠得出結論：傳統思維“不銹鋼是一種不需要維護和保養的產品”——這是一種完全錯誤的認為方式。恰恰相反，不銹鋼材料需要妥善的清潔和維護。

    圖3由AISI316鋼制備而成的配電柜

    表面張力：

    所有的液體都具有一定的表面張力，例如水銀由于具有表面張力能夠在玻璃板上形成小珠狀；普通水滴外形看起來更像傘菌一樣。與水滴不一樣，水銀液滴不會濕潤玻璃板，這是因為水滴具有較低的表面張力，而水銀液滴則具有較高的表面張力；當在水中添加肥皂后，水滴的表面張力將會進一步減小。

    表面活性劑，是一種能夠打破或者降低液滴表面張力的物質，既可以是陰離子型也可以是陽離子型。如果表面張力得到降低，這種表面活性劑將會滲透到毛孔的更深處，如圖4中所示。

    圖4A.水滴的表面張力太大因此難以到達毛孔的底部；    B.Innosoft B570中含有陰離子型表面活性劑，將會打破液滴的表面張力使得能夠對毛孔底部進行更好的滋潤和清潔，進而減少發生沉積腐蝕的概率；

    圖4中上面圖片（圖4A）中展示的是利用一種具有適度高表面張力的清潔劑對不銹鋼表面進行清洗，而下圖（圖4B）展示的則是利用一種具有最佳表面張力的清潔劑進行清洗。清潔劑的存在能夠有效的溶解掉一些存在于不銹鋼表面毛孔底部的沉積污垢。簡而言之，我們應該盡可能的將表面毛孔的沉積污垢清除干凈，以便于有效的控制不銹鋼材料的沉積腐蝕現象；因為，一旦將表面毛孔內的沉積物清除干凈后，大氣中的氧氣能夠非常容易的接觸到不銹鋼的表面。這再一次強調了保持表面清潔的重要性。

    不銹鋼材料清潔和鈍化工具：

    圖5中列出了一些常用于不銹鋼材料表面清潔和鈍化方面的試劑和工具：

    圖5一些常用于不銹鋼材料表面清潔和鈍化方面的試劑和工具

    其中，Innosoft B570是一種獨特的深層清潔劑，只需一步操作就能夠有效的清除不銹鋼表面的污染物質，例如銹跡等。這是一種基于表面活性劑和有機酸組成的白色粘稠的液體。Innosoft B570能夠用于對不銹鋼表面生銹區域進行徹底的清理，包括閃繡等。這種繡去除劑并不是一種酸洗劑，因此不會和金屬材料發生反應。簡言之就是一種非常有效的污垢去除劑并且不會侵蝕金屬本身。盡管Innosoft B570是一種較新的產品，但因為去除污垢的高效性已經得到了非常廣泛的應用。其成分中包括獨特的表面活性劑，能夠深入滲透到表面毛孔底部對污染物進行清潔。此外，這種處理劑中還包含一種強大的清潔劑，能夠完全溶解掉毛孔內部的沉積污染物，這將極大地有助于阻止不銹鋼材料的沉積腐蝕現象。

    Innosoft B570不僅非常適用于消除不銹鋼材料的生銹腐蝕產物，同時還能夠用作一種有效清除閃銹的預防方法。在施加Innosoft B570后如果再施加Innoprotect B580產品將會進一步提高預防閃繡的可能性。Innoprotect B580這種液體會在納米尺度上對不銹鋼材料提供額外的保護，能夠更好的預防一些潛在的腐蝕。使用Innosoft B570處理后殘留的一些污染物在Innoprotect B580施加后將會被完全清理干凈。此外，它還能鈍化不銹鋼材料表面，防止發生進一步的腐蝕。

    Innosoft B570具有深入清潔的特質，能夠有效減少不銹鋼材料的沉積層下腐蝕現象（這種腐蝕大都是由于缺乏足夠的氧氣所導致的），尤其是在在氯離子環境中（如海洋應用方面）顯得更加明顯。值得一提的是，對于拋光或者研磨的不銹鋼材料表面該處理劑同樣有效。此外，雖然Innosoft B570是為不銹鋼材料而研發的，但是對于其他一些金屬材料同樣具有很好的處理效果，例如鋁、銅和鋼材料等。本產品可用于去除鋁材料上的常見腐蝕。

    Innosoft B570使用建議：

    首先，將Innosoft B570輕微搖動，并不加稀釋的利用濕布或者海綿將其施加到材料表面上；對于拋光或者研磨過的成品材料，應當沿著拋光或研磨的相同方向施加。表面上的一些污垢雜質可能會引起輕微的刮擦，尤其是在拋光后的材料表面上，因此應當利用濕布或者水小心的對這些污垢進行清理。值得注意的是，在這過程中只能使用輕微的壓力，否則這些污染物可能會被擠壓到材料表面的不連續處（如缺陷）內部。此外，在使用Innosoft B570過程中最好能夠戴上防水手套。在上述這些操作完成后，還可以進一步使用基本的清潔劑Innosoft B560進行處理，這種基本清潔劑性能一般，但是會在不銹鋼材料表面留下一層鈍化層，能夠大大降低發生進一步腐蝕的概率。

    Innoprotect B580使用建議：

    Innoprotect B580是一種中性（PH6.5）、溫和的清洗劑，能夠與Innosoft B570聯合使用。該產品能夠去除表面的污染物和氧化物，同時鈍化表面防止發生進一步腐蝕。對于日常的金屬表面清洗，在Innosoft B570后再使用Innoprotect B580將會是非常完美的選擇。因為Innoprotect B580能夠清除掉Innosoft B570清洗過程中的殘留物以及新產生的氧化物等。

    后續干燥過后，如果出現淡陰影，則表明可能有些殘留物滲透到了金屬材料表面的不連續處（如缺陷）內部，因此需要多次重復上述操作步驟直至表面被完全清洗干凈。

更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等等方面的國內外最新動態，我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org 

責任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
投稿聯系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414