奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝，通過此工藝對不銹鋼表面處理以后，能夠有效去除高溫焊接后形成的氧化層，達(dá)到表面防銹的，包括：除油—水洗—酸洗——電解清洗—鈍化—中和—機(jī)械清理—干燥—拋光。除油采用超聲波清洗進(jìn)行除油，溶液使用的是表面活性劑乳化液，溶液溫度為80℃，時(shí)間5min。酸洗采用硝酸66g/L和HF55g/L的混合溶，溫度65度，時(shí)間10min。鈍化采用15%的HNO3溶液，溫度80度，在工件表面形成1.2nm的鈍化保護(hù)膜。該發(fā)明流程簡單，效果良好，能有效防止不銹鋼的表面腐蝕。
【專利說明】奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬腐蝕與防護(hù)科學(xué)是研究金屬材料在其周圍環(huán)境作用下發(fā)生損壞以及如何阻止這種破壞的一門綜合性科學(xué)。金屬材料因?yàn)槠洳粌H具有優(yōu)良的使用性能，而且還具有良好的工藝性能，因此在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要地位。在機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、國防與科學(xué)技術(shù)等各個(gè)部門都需要大量的金屬材料，但是，隨著使用時(shí)問的推移，金屬材料制品都有一個(gè)可使用壽命，在使用過程中，金屬將受到程度不同的直接和間接的損壞。通常將常見金屬損壞的形式歸納為腐蝕、斷裂和磨損。其中，腐蝕是我們這次主要關(guān)注的，根據(jù)腐蝕機(jī)理的不同，通常把金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕，其中最常見的是金屬的電化學(xué)腐蝕。金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，形成腐蝕原電池。目前，防腐方法有永久性與暫時(shí)性兩大類，永久性防腐多采用涂防銹油、涂料或電鍍；而暫時(shí)性防銹多采用涂防銹油的方法。一般認(rèn)為，防銹油的防銹機(jī)理基于兩個(gè)方面:一是油膜本身對腐蝕介質(zhì)的阻隔作用；二是在金屬與防銹油界面上緩蝕劑吸附的阻擋作用。當(dāng)金屬在大氣條件下，主要由于電化學(xué)作用而造成的破壞，習(xí)慣上稱為銹蝕。調(diào)查結(jié)果顯示，世界各國每年因?yàn)榻饘俑g而帶來的經(jīng)濟(jì)損失約占其國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2% — 4%。為避免銹蝕，減少損失，人們采用了各種各樣的方法，選用油溶性緩蝕劑的防銹油來保護(hù)金屬制品，便是目前最常見的方法之一。
[0003]腐蝕，按其作用性質(zhì)分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕；按腐蝕所發(fā)生的環(huán)境條件分為高溫腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤夫斯、溶鹽腐蝕、燃?xì)飧g等等。按腐蝕形態(tài)則分為全面腐蝕與局部腐蝕。廣義的局部腐蝕(Localized Corros1n)則包含以下幾種:電偶腐蝕(Galvanic Corros1n);由不同金屬或其他電子導(dǎo)體構(gòu)成電極的腐蝕電池作用；
[0004]孔蝕(Pitting);產(chǎn)生點(diǎn)狀的腐蝕，可從金屬表面向內(nèi)部擴(kuò)展，形成孔穴。
[0005]縫隙腐蝕(Crevice Corros1n):由于狹縫或間隙的存在，在狹縫內(nèi)或進(jìn)旁發(fā)生的
[0006]腐蝕晶間腐蝕(Intergranular Corros1n):沿著金屬的晶粒邊界或其進(jìn)旁發(fā)生的腐蝕
[0007]選擇性腐蝕(Selective Corros1n):合金中某一化學(xué)成分或某一組織優(yōu)先腐蝕的過程
[0008]應(yīng)力腐蝕破裂(Stress Corros1n Cracking):由殘余應(yīng)力或外加應(yīng)力導(dǎo)致的金屬應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生破裂的過程。
[0009]腐蝕疲勞(Corros1n Fatigue);由金屬的交變應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的過程氫脆(Hydrogen Embrittlement):由于氫的吸收,導(dǎo)致金屬韌性或延展性降低的過程。
[0010]沖刷腐蝕(又稱腐蝕磨蝕，Eros1n — Corros1n):由于腐蝕和沖刷聯(lián)合作用而產(chǎn)生的過程。
[0011]狹義的局部腐蝕則專指孔蝕和縫隙腐蝕。
[0012]社會上使用最多的防腐途徑不外乎以下四種:
[0013](I)正確選用耐腐蝕的金屬或非金屬材料以及合理的設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)；
[0014](2)采用耐腐蝕的各種涂鍍層或轉(zhuǎn)化層等表面工程防腐蝕法；
[0015](3)設(shè)法減弱或消除介質(zhì)環(huán)境的腐蝕性，其中主要是采用各種緩蝕劑；
[0016](4)施行陰極保護(hù)或陽極保護(hù)等電化學(xué)保護(hù)方法等。
[0017]為了正確選用有效的防腐蝕方法，從根本上說，一方面要了解具體腐蝕過程的控制因素，另一方面要了解各種防腐蝕方法按其控制腐蝕的作用性質(zhì)的分類，以便針對腐蝕過程的控制因素選用那些能進(jìn)一步增強(qiáng)此種控制程度的防腐蝕方法。就是說，要使該防腐蝕方法控制腐蝕的作用性質(zhì)同腐蝕過程的控制因素相一致才會取得最好的防腐蝕效果。
[0018](I)對于由熱力學(xué)穩(wěn)定性控制的腐蝕過程:可采用貴金屬或半貴金屬，或往合金中加入合金元素以提高合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性，也可以采用完全抑制腐蝕反應(yīng)(陰、陽極反應(yīng)都抑制)的一切措施，包括用涂層完全隔絕金屬與環(huán)境介質(zhì)的接觸，也包括從溶液中完全去除H+、溶氧等去極化劑，因?yàn)楹蠖咭矊儆谔岣唧w系得熱力學(xué)穩(wěn)定性的方法之列。
[0019](2)對于陽極控制的腐蝕過程:可以選用那些更容易鈍化的合金或往合金中加入陰極性合金元素(例如Pd)以促進(jìn)陽極鈍化，使之實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的鈍化。此外，也可以往介質(zhì)中添加陽極性緩蝕劑，或施加陽極保護(hù)，以進(jìn)一步增強(qiáng)腐蝕過程的陽極控制程度，減輕腐蝕。
[0020](3)對于陰極控制的腐蝕過程:應(yīng)該采取進(jìn)一步增強(qiáng)陰極控制的措施，主要是使用陰極性緩蝕劑或施加陰極保護(hù)，也可以采用純化金屬與合金的辦法以減少合金中的陰極性雜質(zhì)或夾雜物，或者使用含析氫過電位高的合金元素的合金以控制析氫腐蝕。
[0021]介質(zhì)氧化還原性的影響
[0022]介質(zhì)的氧化還原能力對金屬腐蝕有重要影響。首先，介質(zhì)的氧化性愈強(qiáng)，意味著介質(zhì)參與腐蝕過程的陰極反應(yīng)的電位愈高，，即電位愈正。這樣,與同一金屬構(gòu)成的腐蝕體系的混合電位(即金屬在該介質(zhì)中的白腐蝕電位)愈高，使腐蝕條件處于電位pH圖中的較高位置。其具體影響可由電位PH圖看出。其次，介質(zhì)的氧化性愈強(qiáng)，使有鈍性(有可能鈍化)的金屬或合金愈容易實(shí)現(xiàn)鈍化。若介質(zhì)的強(qiáng)氧化性果然使金屬或合金到達(dá)鈍化狀態(tài)，將使腐蝕速率急速降低，降至可以認(rèn)為幾乎不腐蝕的程度。但若在介質(zhì)的氧化性尚未能使金屬或合金鈍化的限度內(nèi)，或者介質(zhì)的氧化性過強(qiáng)已使合金過鈍化，則介質(zhì)氧化性的加強(qiáng)都會使金屬或合金加速服飾。
[0023]介質(zhì)PH值和溶氧濃度的影響
[0024]電解質(zhì)水溶液中發(fā)生的腐蝕或多或少都有H+或OH與反應(yīng)，因而都受PH值得影響。就腐蝕熱力學(xué)而言，PH值不同可使金屬處于電位.PH圖中不同區(qū)域，即處于腐蝕、鈍化或免蝕的不同狀態(tài)。就腐蝕動力學(xué)而言，酸性溶液中的腐蝕速率受H+濃度影響很大。H+離子濃度愈高，則氫去極化作用愈強(qiáng)，腐蝕速率愈大。溶液中溶氧濃度對吸氧腐蝕速率有很大影響。淡水、工業(yè)水、海水和許多中性的水溶液中的腐蝕都是吸氧腐蝕。除溶氧濃度之增加造成陽極鈍化的情況以外，溶氧增加都會加速陰極氧化極化作用，從而加速腐蝕。
[0025]介質(zhì)流速的影響
[0026]在只含有空氣中的氧、不含大量活性離子(例如Cl)的稀溶液中，隨溶液運(yùn)動速度增加，腐蝕速度也增加。這是因?yàn)槿芤哼\(yùn)動速度之增加起了攪拌作用，是到達(dá)金屬表面微陰極的氧量增加，加速了陰極去極化作用。當(dāng)流速繼續(xù)增加時(shí)如果隨氧供給增加能造成陽極鈍化，則可出現(xiàn)腐蝕速率下降的情況。當(dāng)流速特別大時(shí)，則可能因表面保護(hù)膜甚至金屬表面本身受沖刷損傷而出現(xiàn)腐蝕失重急劇增加的情況(此即沖刷腐蝕或空蝕。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明的目的在于提出一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝。
[0028]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0029]一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝，通過此工藝對不銹鋼表面處理以后，能夠有效去除高溫焊接后形成的氧化層，達(dá)到表面防銹的，包括:
[0030]除油一水洗一酸洗一電解清洗一鈍化一中和一機(jī)械清理一干燥-拋光。
[0031]2、除油采用超聲波清洗進(jìn)行除油，溶液使用的是表面活性劑乳化液，溶液溫度為80°C，時(shí)間 5min。
[0032]3、酸洗采用硝酸和HF的混合溶液。
[0033]4、鈍化采用15%的HNO3溶液，溫度80度，在工件表面形成1.2nm的鈍化保護(hù)膜。

【具體實(shí)施方式】
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝，通過此工藝對不銹鋼表面處理以后，能夠有效去除高溫焊接后形成的氧化層，達(dá)到表面防銹的，包括:
[0036]除油一水洗一酸洗一電解清洗一鈍化一中和一機(jī)械清理一干燥-拋光。
[0037]2、除油采用超聲波清洗進(jìn)行除油，溶液使用的是表面活性劑乳化液，溶液溫度為80°C，時(shí)間 5min。
[0038]3、酸洗采用硝酸66g/L和HF55g/L的混合溶，溫度65度，時(shí)間lOmin。
[0039]4、鈍化采用15%的HNO3溶液，溫度80度，在工件表面形成1.2nm的鈍化保護(hù)膜。
[0040]實(shí)施例2
[0041]一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝，通過此工藝對不銹鋼表面處理以后，能夠有效去除高溫焊接后形成的氧化層，達(dá)到表面防銹的，包括:
[0042]除油一水洗一酸洗一電解清洗一鈍化一中和一機(jī)械清理一干燥-拋光。
[0043]2、除油采用超聲波清洗進(jìn)行除油，溶液使用的是表面活性劑乳化液，溶液溫度為80°C，時(shí)間 5min。
[0044]3、酸洗采用硝酸66g/L和HF55g/L的混合溶，溫度65度，時(shí)間lOmin。
[0045]4、鈍化采用15%的HNO3溶液，溫度80度，在工件表面形成1.2nm的鈍化保護(hù)膜。
[0046]實(shí)施例2
[0047]一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝，通過此工藝對不銹鋼表面處理以后，能夠有效去除高溫焊接后形成的氧化層，達(dá)到表面防銹的，包括:
[0048]除油一水洗一酸洗一電解清洗一鈍化一中和一機(jī)械清理一干燥-拋光。
[0049]2、除油采用超聲波清洗進(jìn)行除油，溶液使用的是表面活性劑乳化液，溶液溫度為80°C，時(shí)間 5min。
[0050]3、酸洗采用HN03、H2SO4和HCL的混合溶液。
[0051]4、鈍化采用55%的HNO3溶液，溫度45度，在工件表面形成0.8nm的鈍化保護(hù)膜。
【權(quán)利要求】
1.一種奧氏體不銹鋼表面防蝕工藝，其特征在于通過此工藝對不銹鋼表面處理以后，能夠有效去除高溫焊接后形成的氧化層，達(dá)到表面防銹的，包括: 除油一水洗一酸洗一電解清洗一鈍化一中和一機(jī)械清理一干燥一拋光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的除油采用超聲波清洗進(jìn)行除油，溶液使用的是表面活性劑乳化液，溶液溫度為80°C，時(shí)間5min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酸洗采用硝酸66g/L和HF55g/L的混合溶，溫度65度，時(shí)間lOmin。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鈍化采用15%的HNO3溶液，溫度80度，在工件表面形成1.2nm的鈍化保護(hù)膜。
【文檔編號】C23C22/73GK104294264SQ201310299212
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】張明 申請人:無錫華冶鋼鐵有限公司