不銹鋼鈍化概述

秦鵬

摘要：不銹鋼鈍化可以提高不銹鋼在環(huán)境介質(zhì)中熱力學(xué)穩(wěn)定性，預(yù)防不銹鋼的局部腐蝕，還可以使不銹鋼表面具有足夠的清潔度，是不銹鋼防腐蝕的重要方式。本文重點(diǎn)介紹了影響不銹鋼鈍化建立的因素和影響不銹鋼表明鈍化膜質(zhì)量的主要

因素。

關(guān)鍵詞：不銹鋼；鈍化；鈍化建立因素；鈍化膜

1不銹鋼鈍化的作用

提高不銹鋼在環(huán)境介質(zhì)中熱力學(xué)穩(wěn)定性：經(jīng)過(guò)鈍化的不銹鋼，在金屬電位序中處于較正的位置，與貴金屬相近，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，而未鈍化的不銹鋼為活化狀態(tài)，處于電位較負(fù)的位置，與普通鋼鐵相近。

預(yù)防不銹鋼的局部腐蝕：一般不銹鋼易產(chǎn)生的各種腐蝕，包括電腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕和腐蝕疲勞等，都與表面狀態(tài)有關(guān)。鈍化可以消除各腐蝕的萌生源，使臨界電腐蝕的電位變正。

鈍化使不銹鋼表面具有足夠的清潔度：鈍化可以清除不銹鋼表面的金屬污染物，以及嵌入不銹鋼的雜質(zhì)，如銅、鋅、鎘、鉛及低熔金屬、游離鐵，使表面鉻、鎳富集。這些金屬的污染容易導(dǎo)致不銹鋼腐蝕破壞[1～2]。

2影響不銹鋼鈍化建立的因素

不銹鋼所含元素對(duì)鈍化建立的影響：不銹鋼的鈍化能力，取決于不銹鋼所含元素的可鈍化性。如果按照金屬腐蝕過(guò)程陽(yáng)極控制程度的減少排列，可得到一些金屬的自鈍化趨勢(shì)減小的順序：Ti、A1、Cr、Be、Mo、Mg、Ni、Co、Fe、Mn、Zn、Cd、Sn、Pb、Cu?？梢?jiàn)，不銹鋼組成元素中，鉻、鎳屬于鈍化性強(qiáng)的元素，鐵的鈍化性則次之。因此鉻和鎳含量愈高，不銹鋼的鈍化性愈強(qiáng)，而且鈍化膜的穩(wěn)定性隨鉻鎳含量的提高而增加。

不銹鋼金相結(jié)構(gòu)對(duì)鈍化建立的影響：?jiǎn)蜗嗑鶆蚪M織可鈍化性強(qiáng)，而多相組織則較差。所以?shī)W氏體型、鐵素體型不銹鋼具有較均勻的組織，不必經(jīng)過(guò)熱處理的強(qiáng)化，可鈍化性較好。馬氏體型不銹鋼經(jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)化，其進(jìn)行組織為多相組織，不利于鈍化工藝的進(jìn)行。

不銹鋼表面狀態(tài)對(duì)鈍化建立的影響：光潔表面的鈍化性較好，而粗糙表面的鈍化性較差。所以，鈍化前進(jìn)行切削、磨光等表面處理是非常有意義的，可提高不銹鋼表面的可鈍化性；相反，鑄造、噴砂、鍛造所得工件的表面狀態(tài)粗糙，鈍化性

最差。

不銹鋼所含其他元素對(duì)鈍化建立的影響：不銹鋼所含的，如錳、碳、硅等元素對(duì)鈍化不利，而所含的硫、硒元素對(duì)鈍化性更差。因此，在表面上存在的這些元素，應(yīng)預(yù)先加以除去后才能進(jìn)行鈍化。

攪拌對(duì)不銹鋼鈍化建立的影響：有關(guān)試驗(yàn)證明，攪拌對(duì)不銹鋼鈍化建立不利。因?yàn)樵谶M(jìn)行陽(yáng)極極化的同時(shí)還攪拌溶液，則在極化電流密度相同的條件下，鈍化時(shí)間一般隨攪拌速度的增加而變長(zhǎng)。倘若極化電流密度不大，則加強(qiáng)攪拌后甚至可以完全防止鈍化現(xiàn)象的出現(xiàn)。然而，如果電流密度較大，因陽(yáng)極鈍化所需時(shí)間太短，故攪拌溶液的效果不明顯。

金屬表面氧化物對(duì)不銹鋼鈍化建立的影響：鈍化現(xiàn)象也和金屬表面上氧化物的存在有關(guān)，有試驗(yàn)表明已經(jīng)被空氣中的氧所氧化的鐵表面更容易發(fā)生鈍化。

溫度對(duì)不銹鋼鈍化建立的影響：一般溫度較低有利于鈍態(tài)的建立，溫度愈高金屬的鈍態(tài)愈難建立。這是因?yàn)闇囟壬呤光g化的臨界電流密度增大的緣故[1，3～6]。

3不銹鋼表面鈍化膜的影響因素

氯離子：氯離子對(duì)不銹鋼的危害極大。在鈍化過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制鈍化液中氯離子含量，所用鈍化用化學(xué)材料對(duì)氯離子都有限量要求。配制鈍化液用水和清洗用水也對(duì)氯離子有嚴(yán)格的水質(zhì)要求，以保證鈍化成品不沾附氯離子，以免后患。

表面清潔度：對(duì)于不銹鋼合金，表面粗糙度越低，表面越光滑，異物越難黏附，各部局部腐蝕的幾率越低。因此，不銹鋼應(yīng)盡可能采用精加工表面。此外，不銹鋼表面清潔度也很重要，鈍化后的最終清洗應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行，因?yàn)闅堄嗨嵋捍龠M(jìn)陰極反應(yīng)，使膜層破裂，從而使不銹鋼活化，耐蝕性能劇烈降低。

使用環(huán)境介質(zhì)；銹鋼鈍化膜屬于熱力學(xué)上受抑制的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。其保護(hù)效能與環(huán)境介質(zhì)有關(guān)。使用中應(yīng)定期清洗，除去有害物質(zhì)長(zhǎng)期黏附在表面上。尤其是在有氯離子的環(huán)境中，避免氯離子長(zhǎng)期黏附表面和在水中濃縮。如不銹鋼用于食品工業(yè)用具，每次與食品接觸后，都要洗凈，以免氯離子作用，損害鈍化膜。

不銹鋼的內(nèi)在因素。不銹鋼中馬氏體含量和鉻鎳含量對(duì)不銹鋼的鈍化性能影響很大。鎳含量低下，鈍化性能就低。馬氏體不銹鋼的鈍化膜性能不如奧氏體不銹鋼的鈍化性能[1，7～9]。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳天玉.不銹鋼表面處理技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]周金保.不銹鋼鈍化工藝的發(fā)展.電鍍與精飾，1995，14（3）：56～61.

[3]岡毅民主編.中國(guó)不銹鋼腐蝕手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社，1992.

[4]嚴(yán)彪等編著.不銹鋼手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[5]陳天玉.不銹鋼表面處理應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介.材料保護(hù)，2002，35（1）：62～64.

[6]吳璐瑩，潘炳權(quán)，劉鈞泉.不銹鋼鈍化膜質(zhì)量檢測(cè)方法的比較.材料保護(hù)，2009，42（8）：76～78.

[7]宋維錫.金屬學(xué).冶金工業(yè)出版社，2008.156～157.

[8]楊王玥，強(qiáng)文江等編.材料力學(xué)行為，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[9]肖紀(jì)美著.不銹鋼的金屬學(xué)問(wèn)題第二版.北京：冶金工業(yè)出版社，2006.endprint