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    不銹鋼鈍化膜到底是什么?成分以及保護方法是

    文章出處:www.3bkstore.com 人氣:發表時間:2020-05-15 14:00:56

    前言:不銹鋼鈍化膜其物理化學結構至今尚未完全確認, 目前常稱其為復什氧化物或氫氧化膜,常溫、凈化及有氧環境這三個重要的因素是鈍化膜生成要素。

    從熱力學上講,絕大多數金屬在一般環境下都會自發地發生腐蝕,可是在某些介質環 境下金屬表面會發生一種陽極反應受阻的現象。這種由于金屬表面狀態的改變引起金屬表 面活性的突然變化,使表面反應(如金屬在酸中的溶解或在空氣中的腐蝕〕速度急劇降低的 現象稱為鈍化。鈍化大大降低了金屬的腐蝕速度,增加了金屬的耐蝕性。金屬鈍化后所處 的狀態稱為鈍態,鈍態金屬所具有的性質稱為鈍性。

    金屬鈍化有兩種理論:一種稱為成相膜理論,另一種稱為吸附理論。成相膜理論認為,處于介質中的金屬表面能生成一層致密的、覆蓋良好的保護膜。該保護膜作為一個獨 立相存在,把金屬與介質隔開,使表面反應速度明顯下降,金屬表面轉為鈍態。吸附理論 認為,不一定要形成完整的鈍化膜才會引起金屬表面鈍化,只要在金屬的部分表面上形成 氧原子的吸附層,就能產生鈍化。吸附層可以是單分子層或0只-、02一離子層。氧原子與 金屬表面因化學吸附而結合,使金屬表面的自由鍵能趨于飽和,改變了金屬與介質界面的 結構及能量狀態,降低了金屬與介質間的反應速度,從而產生鈍化作用。

     

    成相膜理論與吸附理論的主要區別在于:成相膜理論強調了鈍化層的機械隔離作用; 而吸附理論認為主要是吸附層改變了金屬表面的能量狀態,使不飽和鍵趨于飽和,降低了金屬表面的化學活性,造成鈍化。事實上,金屬的實際鈍化過程比上述兩種理論模型要復雜得多,它與材料的表面成分、組織結構、能量狀態等多種因素的變化有關,不是某一單 一因素造成的。

     

    耐腐蝕性能是不銹鋼和不銹鋼管區別于其他鋼種和普通鋼的首要性能。按照現代的認識,一般不銹鋼也只是在不受污染的大氣環境中才能保持不“生銹”或“耐腐蝕”。在實際應用、特別是許多工業應用環境中,不銹鋼仍然可因腐蝕介質的侵蝕而產生腐蝕,而晶間腐蝕、孔蝕、應力腐蝕開裂等局部腐蝕往往是其主要表現形式。不銹鋼的耐腐蝕性能好壞取決于鋼種的化學成分、表面狀態和環境條件。

    在具體的應用條件中,即鋼種和環境條件確定以后,清潔光滑的表面生成均勻致密的鈍化膜是保證其耐腐蝕性的前提,而鈍化膜的局部破損正是產生局部腐蝕的根本原因。不銹鋼并非絕對不生銹的鋼,其耐腐蝕性好只是相對的、有條件的,保持其表面清潔、即鈍化狀態尤為重要。


    鈍化膜的生成特征:

    在高溫條件下不銹鋼表面會生成粘著力極高的氧化皮,其主要成分是Cr 。但常溫下不銹鋼表面生成的鈍化膜并非“真”氧化膜,其物理化學結構至今尚未完全確認, 目前常稱其為復什氧化物或氫氧化膜。純凈不銹鋼表面會在大氣或其他含氧環境中自發形成并具有自愈特征的這種鈍化膜。常溫、凈化及有氧環境這三個重要的因素是鈍化膜生成要素。不銹鋼管及所有不銹鋼制品交貨時都應十分重視凈化或鈍化處理, 目的就是為了使其表面生成純化膜,從而確保其耐腐性。


    鈍化膜的污損:

    不銹鋼表面的鈍化膜厚度很小,僅1-3 nm,鈍化處理過的不銹鋼管在貯運和使用過程,特別是后續加工過程很容易因某些原因而使其表面鈍化膜污損,從而影響其耐蝕性。


    鈍化膜污損的主要原因:

    (1)碰撞或鋒利物擠壓、劃破不銹鋼表面鈍化膜。

    (2)各種液體、溶劑、坯料、墨水、打標記、油脂或防護材料對不銹鋼表面的沾污,造成鈍化膜局部變性。

    (3)含有Zn,Pb,Cu,A1,Fe及黃銅、青銅、鍍鋅生成物、含鋅漆的塵埃沉積或嵌入不銹鋼表面,破壞鈍化膜的均勻性。

    (4)焊接、熱成形、熱處理等熱加工引起的局部或整體氧化色斑。不同溫度條件下生成的這些色斑的厚度、成分和性態都與所要求的鈍化膜有很大差異,對不銹鋼的耐蝕性不利。


    鈍化膜的防護:

    防止鈍化膜污損,是不銹鋼管制造、貯運、使用及再制造過程中都必須重視的首要問題。為此應注意:

    (1)搬運、吊裝作業應避免采用碳鋼或鍍鋅鋼絲索、鏈條等,或避免與不銹鋼直接接觸,所有搬運設備應保持清潔并盡可能采用不銹鋼材料或木材等作隔離。

    (2)保持不銹鋼表面清潔,防止垃圾及其他金屬對表面的沾污,難以避免時應采用清潔的牛皮紙、麻布、紙板等作隔離。

    (3)鋸、銼、磨具、不銹鋼絲刷之類工具應專用,絕不可與其他鋼鐵或非鐵金屬材料加工混用。

    (4)根據管徑、壁厚、批量、運輸距離或方法采用單支包扎、裝箱、捆扎等不同包裝方法 (5)避免直接在地面存放,尤其應防止不銹鋼表面與瀝青、鍍鋅或碳鋼、各種有色金屬或含有這些金屬成分的材料表面直接接觸,也應防范污水、海水、湖水、河水的浸泡。


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