酸洗钝化处理 不锈钢钝化处理工艺流程

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想知道不锈钢如何酸洗钝化吗？

1酸洗钝化原理

不锈钢的耐蚀性主要是由于Cr含量高（例如316 L W（Cr）= 16.00 ~ 18.00），容易被氧化，能在钢表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，使钢的电极电位和耐蚀性突然提高。不锈钢的耐腐蚀性主要取决于表面覆盖的这种极薄（约1纳米）的致密钝化膜。

表面油渍、划痕、铁锈、杂质、低熔点金属污染物、油漆、焊渣、飞溅物等。不锈钢化学品船的吊装、组装、焊接、焊缝检查（如彩色探伤和压力试验）和加工所带来的危害影响了不锈钢的表面质量，破坏了不锈钢的表面钝化膜，降低了不锈钢的表面抗腐蚀性，并且容易与将来要运输的化学品中的腐蚀性介质相互作用。

GB150-1998《钢制压力容器》中规定“有防腐要求的不锈钢容器表面应采用酸洗钝化处理”。不锈钢化学品船对防止货物污染也有很高的要求，因为它们装载各种不同的化学品。然而，国产不锈钢板的表面质量相对较差。通常，不锈钢板、设备和附件应在清洗和酸洗钝化前进行机械、化学或电解抛光，使不锈钢具有更强的耐腐蚀性。

在不锈钢化学品船的操作中，海水经常被用于洗舱。海水中富含氯离子，对钝化膜有很大的腐蚀作用，工作条件恶劣。进行酸洗钝化是必不可少的。

不锈钢的钝化膜具有动态特性，因此不应将其视为腐蚀的完全停止，而是一种扩散保护层，它通常倾向于在还原剂（如氯离子）存在下破坏钝化膜，但在氧化剂（如空气体）存在下可以保护和修复钝化膜。

当不锈钢置于空气体中时，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10μm的一层被酸洗腐蚀。酸液的化学活性使缺陷部分的溶解速度高于表面上的其他部分，因此整个表面通过酸洗趋于均匀平衡。更重要的是，通过酸洗钝化，铁和氧化铁比铬优先溶解，贫铬层被去除。不锈钢表面富含铬，在氧化剂的钝化作用下，表面产生完整稳定的钝化膜。这种富铬钝化膜的电位可达到++ 1.0V（SCE），接近贵金属的电位，提高了耐蚀性的稳定性。

2酸洗钝化法

根据不同的操作方式，不锈钢的酸洗钝化主要有浸泡法、粘贴法、刷涂法、喷涂法、循环法和电化学法等六种方法，其中浸泡法、粘贴法和喷涂法更适用于不锈钢化学品船舶和设备的酸洗钝化。

一、浸渍法:

不锈钢管道、弯头和小件最适合这种方法，处理效果最好。由于处理后的零件能充分浸入酸洗钝化液中，表面反应完全，钝化膜致密均匀。川东造船厂酸洗车间对“宁化417”不锈钢管道进行批量酸洗取得了良好的效果。该方法适用于连续分批操作，但随着溶液反应浓度的降低，需要补充新溶液。其缺点是受酸罐形状和容量的限制，不适用于形状太长太宽的大容量设备和管道；如果长时间不使用，效果会因溶液挥发而降低，需要专门的场地、酸罐和加热设备。

二、粘贴方法:

不锈钢酸洗钝化膏在中国已得到广泛应用，并已供应一系列产品。其主要成分由硝酸、氢氟酸、缓蚀剂和增粘剂按一定比例组成。船舶标准《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94有具体的检验规则，适用于现场施工，适用于甲板顶部、角角落落、扶梯背面和舱室内大面积的焊缝处理、焊接变色、涂层钝化。

糊料法的优点是不需要特殊设备和场地、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，每次涂装处理使用一次新的钝化膏，表面层钝化完成后反应停止，不易被过度腐蚀，且不受后续水洗时间的限制。对于焊缝等薄弱环节，也可以加强钝化处理。缺点是工作环境差，劳动强度大，成本高，对不锈钢管道内壁的处理效果稍差，需要结合其他方法。

三、喷雾法:

适用于在固定、封闭的环境中对单一产品或内部结构简单的设备进行酸洗钝化，如板材生产线上的喷淋酸洗工艺。对于不锈钢化学品船，可用于酸洗货舱内壁。川东造船厂准备采用喷涂法对在建的中化3450吨不锈钢化学品船“迎春”号的货舱进行钝化处理。其优点是连续作业速度快，操作方式简单，对工人的腐蚀影响小，在液体输送过程中可对管道进行再次酸洗。溶液利用率高。这种方法有许多限制，例如:

1.应拆除液体罐内的所有脚手架，并清洁罐和管道系统，管道内不得有残留物和杂质。

2.全船所有深井泵、阀门、洗舱机等液货系统应调试备用。

3.如果酸洗液在舱内停留时间过长，就会发生反应，导致不锈钢过度腐蚀。因此，它必须连续运行。船厂必须高度配合，并随时准备大量清洁水。一旦停电、停水、停机，将造成严重后果。

4.废酸和废水应排放到更大的容器中或临时使用船舱，但应尽快中和并排放，以免腐蚀船舱。

5.随着反应时间的延长和溶液中杂质的增加，酸洗液的有效成分逐渐减少，因此需要随时检测溶液的浓度并及时补充新溶液。

6.喷淋液在甲板、四壁、死角和扶梯背面的停留时间较短，酸洗效果略差于底板。

3 特别注意事项 3特殊预防措施

酸洗钝化前处理:如果不锈钢表面有油脂等污垢，会影响酸洗钝化质量。一般应先用碱性洗涤剂清洗水箱内壁。

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。对于一些不锈钢酸洗溶液/浆料，含有氯离子的腐蚀介质如盐酸和高氯酸被用作主要试剂或添加剂以去除表面氧化层，这不利于防止腐蚀，应在检查时进行控制。如CB/T3595-94规定不锈钢酸洗钝化膏的氯离子含量控制在25 ppm ~ 1,000。此外，清洗水的氯离子含量也应控制在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。

废液的中和与环保排放:酸洗钝化废液的处理应符合国家环保排放要求，如含氟废液加入石灰乳或氯化钙，含铬废液加入硫酸亚铁进行还原处理。

4酸洗钝化质量检查

不锈钢酸洗钝化效果的质量检验可参考船舶标准《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94、国际标准《不锈钢电解抛光及酸洗钝化表面钝化膜的检验》ISO15730等。一般可分为外观检查和化学试验，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。

外观检查:不锈钢酸洗钝化表面应呈均匀的银白色，光滑美观，不应有明显的腐蚀痕迹，焊缝和热影响区不应有氧化色，不应有不均匀的色斑。

残液检查:用酚酞试纸检查不锈钢表面残液的洗涤程度，中性PH值合格。

蓝点测试:蓝点测试法的基本原理是:如果表面钝化膜不完整或被铁离子污染，就会有游离铁离子存在，铁氰化钾溶液会与铁离子反应生成蓝色沉淀，反应式如下:

k++ Fe+2+【Fe（CN）6】-3→KFe【Fe（CN）6】↓

用100毫升烧杯将10克铁氰化钾溶解于50毫升蒸馏水中，溶解后加入30毫升浓硝酸，然后转移至1000毫升容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，即为蓝点试液。储存期为一周。测试方法:将蓝点测试溶液滴在附着于不锈钢表面的试纸上。30秒后，试纸上的蓝点为不合格。需要注意的是，化学测试会破坏不锈钢的钝化膜。通常可以通过酸洗同时钝化测试板和产品，然后在测试板上进行上述测试。

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