不锈钢酸洗钝化膏配方技术
发布时间:2012/12/6 17:37:10 来源：柏工 字体: 
不锈钢酸洗钝化膏主要应用于家用电器、电子零部件、汽车零部件等不锈钢表面处理，禾川专业从事不锈钢酸洗钝化膏配方分析、配方还原、配方检测、成分分析、成分检测，禾川化工为钝化液企业配方改进提供整套技术方案,
不锈钢酸洗钝化膏主要应用于家用电器、电子零部件、汽车零部件等不锈钢表面处理，禾川专业从事不锈钢酸洗钝化膏配方分析、配方还原、配方检测、成分分析、成分检测，禾川化工为钝化液企业配方改进提供整套技术方案,不锈钢是现代工业上广泛使用的材料，奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀、抗高温氧化性能, 较好的低温性能及优良的机械与加工性能, 因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。
1.不锈钢酸洗钝化技术
不锈钢酸洗钝化技术多种多样，企业根据不同的产品类型及现场操作条件采取不同的方法。不锈钢酸洗钝化技术可以操作的方法有喷淋法、浸渍法、膏剂法、涂刷法、喷淋法、循环法、电化学法等6种方法，其中，浸渍法、膏剂法、喷淋法是应用比较广泛的酸洗钝化技术。
其中的膏剂法，即不锈钢酸洗钝化膏成为不锈钢表面处理的热门方法，目前已在国内广泛使用并有系列产品供应。酸洗钝化膏主要成分是硝酸、氢氟酸、缓蚀剂、增稠剂等按一定比例组成，拥有《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94 具体的检验规则，手工操作，适合现场施工，对不锈钢化学品的焊缝处理、焊接变色、拐角死角及大面积的涂抹钝化都适用。
1.1不锈钢酸洗钝化的原理
不锈钢之所有具有抗腐蚀性能，是因为在材料的表面形成了一层非常稳定的钝化保护摸。通常，不锈钢的表面越光滑，形成的钝化保护膜越致密。为了得到均匀完整的保护膜、提高不锈钢的耐蚀性，必须清洗表面，再进行钝化。
酸洗的目的是清除不锈钢表面的微小铁锈，氧化膜、锈斑等，获得清洁的表面，使钝化有效地进行。对具有不同表面清况的钢材，采用不同酸洗液进行酸洗。
不锈钢的抗腐性能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1μm) 致密的钝化膜, 这层膜1μm腐蚀介质隔离, 是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特征, 不应看作腐蚀完全停止, 而是形成扩散的阻挡层, 使阳极反应速度大大降低。通常在有还原剂( 如氯离子) 情况下倾向于破坏膜, 而在氧化剂(如空气) 存在时能保持或修复膜。
不锈钢钝化是表面层由于某种原因溶解与水分子的吸附，在氧化剂的催化作用下，形成氧化物与氢氧化物，并与组成不锈钢的Cr、Ni、Mo 元素发生转换反应，最终形成稳定的成相膜，阻止了膜的破坏与腐蚀的发生。
1.2不锈钢酸洗钝化膏的特点
不锈钢酸洗钝化膏是清除不锈钢焊接和高温加工后产生的黄、蓝、黑色焊斑和氧化皮的化学制剂，适用于铁素体、奥氏体及其它不锈钢，对不锈钢全面酸洗钝化，并提高其抗腐蚀能力，使不锈钢表面光亮如新，效果卓越。
不锈钢酸洗钝化膏的优点是不需要专用设备和场地，不需要加热设备，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，每次涂抹处理都用新的钝化膏一次性使用，表面一层钝化结束后反应即停止，不易过腐蚀，不受后续冲洗时间限制，焊缝等薄弱环节还可以加强钝化。缺点是工人操作环境差，劳动强度高，成本较高，对不锈钢管线内壁处理效果稍差，需结合其它方法。
2.不锈钢酸洗钝化膏的组成
不锈钢酸洗钝化膏主要成分是钝化剂、腐蚀剂、氢氟酸、缓蚀剂、填料、增稠剂等按一定比例组成。
2.1腐蚀剂
腐蚀剂一般用为酸性物质，经常使用的有氢氟酸、稀盐酸、硝酸或其他类型的酸性物质、氟化物等，主要作用是清洗不锈钢表面的污渍与氧化膜。
硝酸溶液单独用于清除游离铁和其它金属污物是有效的，但对清除氧化铁皮，厚的腐蚀产物，回火膜等无效，一般应采用HNO3+HF 溶液，为了方便与操作安全，可用氟化物代替HF。但是某些不锈钢由于不良热处理或焊接造成敏化，采用HNO3+HF 酸洗可能会产生晶间腐蚀，由晶间腐蚀引起的裂缝在清洗时，或随后加工中，能够浓缩卤化物，而引起应力腐蚀。这些敏化不锈钢一般不宜用HNO3+HF溶液酸洗。在焊后如必须进行这种酸洗，应采用超低碳或稳定化的不锈钢。
2.2氧化剂
氧化剂是钝化液的主要成分，经常使用的有浓盐酸、浓硝酸、双氧水、铬酸钾、重铬酸钾等物质。
2.3填料
填料的作用是赋予酸洗钝化膏一定的硬度和粘稠度，使其可以做成膏状，经常使用是镁的化合物，有硝酸镁、氟化镁、硫酸镁等物质，也可以选用硫酸钡作为成型剂。如：硝酸镁作为填料时，可以提高酸洗钝化膏的粘附力与渗透能力。
2.4增稠剂
增稠剂的作用是提高酸洗钝化膏的粘度，经常作为增稠剂的物质有硬脂酸盐，如硬脂酸镁，也可以选用其他类型的增稠剂。
2.5缓蚀剂
为了防止酸洗过度之后造成的金属表面腐蚀，经常加入一些缓蚀剂。缓蚀剂分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两种。经常使用的无机缓蚀剂有钼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、多聚磷酸盐；有机缓蚀剂有苯并三氮唑、乌洛托品及其他胺类的物质。
2.6粘度调节剂
不锈钢酸洗钝化膏中一般加入适量的水作为粘度调节剂，以改变膏体的粘稠度与硬度。
3.不锈钢酸洗钝化膏的应用
3.1不锈钢酸洗钝化膏的使用方法
酸洗钝化在正式酸洗钝化前要采用试板进行试验，掌握控制酸洗钝化温度及时间，防止酸洗度不够或过度酸洗而引起基本金属的腐蚀，必要时可采用添加缓冲剂的办法来抑制点腐蚀及过度腐蚀发生，如加入0.5%的乌洛托品。酸洗钝化后用清水冲洗，使表面不留残液。可用石蕊试纸检测，中性为合格。
酸洗钝化膏涂抹厚度为2~5毫米，根据不同部位原钝化膜破损及污染情况灵活控制调整。钝化时间控制在15~30分钟；涂抹完后用塑料刷子刷蹭，增强酸洗钝化效果，但不可用钢丝刷刷蹭，防止破损形成的钝化膜，更不可用电动砂轮除锈机进行刷蹭，否则，不但破坏了形成的钝化膜，还易形成高温氧化层。酸洗钝化时罐内温度控制在10~20℃，若在夏季施工，应选择早晚期间施工或在外壁保温施工后施工，防止罐体温度过高，将涂抹的膏体内的酸洗钝化液蒸发掉，膏体变干，影响效果。
3.2不锈钢酸洗钝化膏的质量评定与检验方法
3.2.1表面检验
酸洗钝化表面应呈均匀的银白色，没有明显的腐蚀痕迹，焊缝及热影响区不得有氧化皮，不得有颜色不均匀的斑痕。
3.2.2残液检验
用石蕊试纸检查表面残液洁净程度，PH值中性为合格。
3.2.3钝化膜致密性检验
用3毫升硝酸、1克铁氰化钾、50毫升清水调配溶液，然后用清水稀释到100毫升配制成检验试剂。将浸过试剂的滤纸帖附在钝化区，30秒内不出现蓝点为合格。
3.2.4检验钝化表面碳钢微粒
将8克CuSO4溶于500毫升蒸馏水中，加入2~3毫升H2SO4，然后将配置的溶液滴于钝化表面，保持持湿润，在6min内不出现铜析出为合格。
3.3不锈钢酸洗钝化的主意事项
3.3.1酸洗钝化的前处理
不锈钢工件酸洗钝化前如有表面污物等，应通过机械清洗，然后除油脱脂。如果酸洗液与钝化液不能去除油脂，表面存在油脂会影响酸洗钝化的质量，为此除油脱脂不能省略，可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽等进行。
3.3.2酸洗液及冲洗水中Cl-的控制
某些不锈钢酸洗液或酸洗膏采用加入盐酸、高氯酸，三氯化铁与氯化钠等含氯离子的侵蚀介质作为主剂或助剂去除表面氧化层，除油脂用三氯乙烯等含氯有机溶剂，从防止应力腐蚀破裂来说是不太适宜的。通常控制Cl-含量不超过25mg/L，如无法达到这一要求，在水中可加入硝酸钠处理，使其达到要求，Cl-含量超标会破坏不锈钢的钝化膜，是点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂等的根源。
此外，对初步冲洗用水可采用工业水，但对最终清洗用水要求严格控制卤化物含量，通常采用去离子水。
3.3.3不锈钢与碳钢组合件的酸洗
对不锈钢与碳钢组合件（如换热器中不锈钢管子、管板与碳钢壳体），酸洗钝化若采用HNO3或HNO3+HF 会严重腐蚀碳钢，这时应添加合适的缓蚀剂如Lan-826。
当不锈钢与碳钢组合件在敏化状态下，不能用HNO3+HF酸洗时，可采用羟基乙酸（2%）、甲酸（2%）、缓蚀剂（适量），温度93 ℃，时间6h或EDTA铵基中性溶液+缓蚀剂，温度：121℃，时间：6h，随后用热水冲洗并浸入10mg/L氢氧化铵+100mg/L 联氨中。
4.不锈钢酸洗钝化膏的配方举例
4.1单组份的不锈钢酸洗钝化膏
（各物质组分及含量都经过修改，与实际配方相差较大，仅供参考）
|
成分 |
质量百分比 |
成分说明 |
|
HNO3（68%） |
15-25% |
钝化剂 |
|
硫酸（98%） |
3-10% |
钝化剂 |
|
HF（48%） |
10-15% |
腐蚀剂 |
|
硬脂酸镁 |
1-5% |
增稠剂 |
|
硝酸镁 |
10-20% |
填料 |
|
氟化镁 |
10-20% |
填料 |
|
多聚磷酸钠 |
1-5% |
缓蚀剂 |
|
去离子水 |
余量 |
调节粘度 |
4.2 双组份的不锈钢酸洗钝化膏
（各物质组分及含量都经过修改，与实际配方相差较大，仅供参考）
酸洗膏
|
成分 |
质量百分比 |
成分说明 |
|
HNO3 |
15-25% |
/ |
|
HF |
5-10% |
腐蚀剂 |
|
BaSO4 |
25-45% |
填料 |
|
乌洛托品 |
0-1% |
缓蚀剂 |
|
去离子水 |
余量 |
调节粘度 |
钝化膏
|
成分 |
质量百分比 |
成分说明 |
|
HNO3 |
25-35% |
钝化剂 |
|
K2Cr2O7 |
1-5% |
氧化剂 |
|
BaSO4 |
25-45% |
填料 |
|
去离子水 |
余量 |
调节粘度 |
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