不銹鋼部件化學(xué)鈍化處理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

1、不銹鋼部件化學(xué)鈍化處理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1.1該規(guī)范包含了不同種類的不銹鋼不見化學(xué)鈍化處理的方法。它包含對不銹鋼不見進(jìn)行除銹,清洗及鈍化處理的優(yōu)點(diǎn)和注意事項。它列明了一些可替換用的測試方法保證對不銹鋼部件的此類處理的有效性,并且這些方法都是符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的。1.2實踐A380中全面討論了對不銹鋼部件表面進(jìn)行機(jī)械處理和化學(xué)處理的實驗。1.3為不銹鋼部件鈍化定義了一些可供選擇的化學(xué)處理方法。附錄X1給出了一些非強(qiáng)制性信息,提供了對于不同級別的不銹鋼如何正確選擇鈍化處理方法的一般指導(dǎo),但是沒有提出對特殊適應(yīng)性或適應(yīng)分類的級別,處理及規(guī)則的正確性提出參考建議。1.4該規(guī)范提及的測試方法是為了證明鈍化的有效性,特

2、別是對于處理多余的鐵和其他氧化物質(zhì)時的有效性。這些測試方法包括:1.5測試值的標(biāo)準(zhǔn)單位為英寸/磅。括弧里的SI單位僅提供參考。1.6以下注意事項的警告只針對測試方法部分,即該規(guī)范的14-18章節(jié):該標(biāo)準(zhǔn)并不旨在提出所有的安全問題,如果有的話,與其使用相關(guān)。該標(biāo)準(zhǔn)的使用者有責(zé)任建立安全健康的實驗并在使用前確定規(guī)則限制的適用性。2.1美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn):A380對不銹鋼部件,設(shè)備和ASTM年度圖書卷01.03.中材料的清洗,除銹及去鈍化的實驗B117對ASTM年度圖書卷03.02.中材料進(jìn)行噴鹽(霧化的實驗2.2聯(lián)邦的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn):QQ-P-35C耐腐蝕鋼材的鈍化處理方法3.1該標(biāo)準(zhǔn)特定的術(shù)語定義-

3、在該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中定義常用的術(shù)語passivation是必要的(詳見討論。3.1.1討論-如果不銹鋼暴露在空氣或潮濕的環(huán)境下產(chǎn)生了防鈍化膜,它會自動鈍化。外界表面污染物的存在,包括灰塵,油脂,游離鐵等等物質(zhì)可能會干涉鈍化層的形成。清洗這些污染物會同時使不銹鋼鈍化,因為有氧化物質(zhì)接觸不銹鋼的表面?？尚纬裳趸P環(huán)境的化學(xué)處理方法也會使不銹鋼表面的鈍化層擴(kuò)大。3.1.1.1在該規(guī)范中,除非有特殊的定義,否則鈍化即定義為使用溫和氧化物的化學(xué)方法處理不銹鋼的過程,例如硝酸鹽溶液。該處理方法目的在于去除游離鐵及其他異物,但不會去除不銹鋼上的熱色調(diào)和氧化鐵皮。假如為了提高不銹鋼的切削加工性而多加了硫元素,鈍化

4、時需要去除表面的硫化物以確保最大限度的提高耐腐蝕性。3.1.1.2在空氣或其他氧化環(huán)境下,當(dāng)不銹鋼表面沒有氧化鐵皮和外源物質(zhì)時其表面容易產(chǎn)生防鈍化層,更通俗的說法就是鈍化。3.1.1.3化學(xué)處理方法,例如使用重鉻酸鈉溶液,更容易使沒有氧化鐵皮和外源物質(zhì)的不銹鋼表面快速形成鈍化層。此處理方法(在常用方法中有時也被稱作鈍化在該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中叫做后清洗處理方法,用于區(qū)別與化學(xué)處理方法去除不銹鋼表面游離鐵的能力。3.1.1.4利用化學(xué)方法去除比銹鋼表面的熱色調(diào)或氧化鐵皮和溶解不銹鋼的能力叫做酸浸。酸浸本質(zhì)上比3.1.1.1中定義的鈍化方法更加強(qiáng)勢。酸浸處理過的不銹鋼表面沒有氧化鐵皮、游離鐵和其他外源物質(zhì),

5、也不像3.1.1.1中鈍化時需要分別處理。3.1.1.2中的鈍化過程不需要進(jìn)一步的化學(xué)處理,但是如果使用了3.1.1.3中的后清洗處理方法會提高效率。3.1.1.5電化學(xué)處理方法,包括利用電解和電鍍的方法去除不銹鋼表面的熱色調(diào)或氧化鐵皮層和溶解不銹鋼。使用該方法鈍化比3.1.1.1中定義的方法更有效。通過這些方法處理過的不銹鋼表面沒有氧化鐵皮、游離鐵和其他外源物質(zhì),也不像3.1.1.1中鈍化時需要分別處理。3.1.1.2中的鈍化過程不需要進(jìn)一步的化學(xué)處理,但是如果使用了3.1.1.3中的后清洗處理方法會提高效率。關(guān)于化學(xué)處理方法的表述包括電化學(xué)處理方法,除非有其他特別的說明。4.1購買者負(fù)責(zé)指

6、定適應(yīng)特定材料的實驗方法。該標(biāo)準(zhǔn)是美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范QQ-P-35C的代替標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是否適合使用由購買者決定。4.2除非由購買者特別說明,適用于不銹鋼部件的化學(xué)處理方法必須從上述鈍化處理方法中選擇。5.1鈍化處理應(yīng)使用下列一種或幾種方法。對某一特定級別的不銹鋼的特定處理方法的有效性由其結(jié)果符合測試要求的程度來說明:5.1.3其他化學(xué)處理方法,包括電化學(xué)處理方法5.1.4中和法,以及5.2材料:5.2.1用于鈍化處理的化學(xué)物質(zhì)必須能產(chǎn)生符合該標(biāo)準(zhǔn)中一種或多種要求的鈍化表層。根據(jù)測試用不銹鋼的大小和數(shù)量,注意所選化學(xué)物質(zhì)的計量、濃度、純凈度及化學(xué)反應(yīng)的溫度。5.2.2操作員必須記錄鈍化溶液的濃度和

7、溫度以此證明處理每批不銹鋼都需要特定的鈍化環(huán)境。該記錄用于消費(fèi)者購買不銹鋼時檢測產(chǎn)品使用。操作者禁止泄漏專利化學(xué)混合物的精確成份,但是必須對混合物質(zhì)做唯一的區(qū)別標(biāo)記以便下次使用時精確無誤。5.2.3操作者負(fù)責(zé)安全處理化學(xué)處理過程中產(chǎn)生的所有物質(zhì)。5.3.1鈍化處理前的預(yù)處理方法和過程,包括除銹和酸浸的機(jī)械和化學(xué)處理方法是否單獨(dú)使用或者兩者結(jié)合使用,必須符合實驗A380的要求。如果需要電化學(xué)清洗,必須按照實驗B254的方法進(jìn)行。5.3.2初加工過的不銹鋼表面無油漬、油脂、銹斑、斑點(diǎn)及其他異物。5.3.3包括酸浸在內(nèi)的對不銹鋼進(jìn)行的最后的表面處理,檢測前不需要進(jìn)行進(jìn)一步的鈍化處理,除非購買者有特殊

8、的要求。6.1.1在規(guī)定的時間特定的溫度下,將不銹鋼部件浸泡在以下水溶液中。6.1.1.1硝酸溶液1-該溶液中含有20-25%(容積百分比的硝酸溶液和2.5+0.5%(重量百分比的重鉻酸鈉。在120-130華氏度(49-54攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡20分鐘的時間。6.1.1.2硝酸溶液2-該溶液含有20-45%(容積百分比的硝酸溶液。在70-90華氏度(21-32攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡30分鐘的時間。6.1.1.3硝酸溶液3-該溶液含有20-25%(容積百分比的硝酸溶液。在120-140華氏度(49-60攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡20分鐘的時間。6.1.1.

9、4硝酸溶液4-該溶液含有45-55%(容積百分比的硝酸溶液。在120-130華氏度(49-54攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡30分鐘的時間。6.1.1.5硝酸溶液5-其他溫度,時間和不同濃度硝酸的組合,不管該溶液中有沒有其他例如催化劑、抑制劑或合適的溶液等等的化學(xué)物質(zhì),只要可以生成符合測試要求的不銹鋼部件的溶液都可以。6.2清水漂洗-從鈍化溶液中去除不銹鋼部件后立即進(jìn)行全面的清洗。可在靜止的水中清洗,可在流動的水中清洗,也可進(jìn)行噴洗,或者幾種方法結(jié)合起來清洗。清洗時也可使用單獨(dú)的化學(xué)方法來中和(詳見9.1鈍化媒介。最后的漂洗液固體含量最多為200%。7.1.1在規(guī)定的時間特定的溫度下,將

10、不銹鋼部件浸泡在以下水溶液中。7.1.1.1檸檬酸溶液1-該溶液中含有4-10%(重量百分比的檸檬酸溶液。在140-160華氏度(60-71攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡4分鐘的時間。7.1.1.2檸檬酸溶液2-該溶液中含有4-10%(重量百分比的檸檬酸溶液。在120-140華氏度(49-60攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡10分鐘的時間。7.1.1.3檸檬酸溶液3-該溶液中含有4-10%(重量百分比的檸檬酸溶液。在70-120華氏度(21-49攝氏度的溫度下,將不銹鋼部件至少浸泡20分鐘的時間。7.1.1.4檸檬酸溶液4-其他溫度,時間和不同濃度檸檬酸溶液的組合,不管該溶液中有沒有

11、其他例如催化劑、抑制劑或合適的溶液等等的化學(xué)物質(zhì)用于提高清洗效率,只要可以生成符合測試要求的不銹鋼部件的溶液都可以。7.1.1.5檸檬酸溶液5-其他溫度,時間和不同濃度檸檬酸溶液的組合,不管該溶液中有沒有其他例如催化劑、抑制劑或合適的溶液等等的化學(xué)物質(zhì)用于提高清洗效率,只要可以生成符合測試要求的不銹鋼部件的溶液都可以。浸泡溶液的PH值在1.8-2.2之間。7.2清水漂洗-從鈍化溶液中去除不銹鋼部件后立即進(jìn)行全面的清洗。可在靜止的水中清洗,可在流動的水中清洗,也可進(jìn)行噴洗,或者幾種方法結(jié)合起來清洗。清洗時也可使用單獨(dú)的化學(xué)方法來中和(詳見9.2鈍化媒介。最后的漂洗液固體含量最多為200%。8.1

12、眾所周知去除不銹鋼表面的外源物質(zhì),包括去除游離鐵,可通過不同的媒介來實現(xiàn),利用合適的技藝和方法、適合的鈍化媒介還可得到益處。電解時,該處理方法從外部對不銹鋼部件供電。符合該標(biāo)準(zhǔn)的此類鈍化處理方法是否適用取決于反應(yīng)后的部件是否符合測試的要求。8.2不銹鋼部件要求在水溶液中進(jìn)行處理,不管是否從外部供電,也必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行處理以此保證處理過的不銹鋼部件符合測試的要求。8.3清水漂洗-從鈍化溶液中去除不銹鋼部件后立即進(jìn)行全面的清洗?？稍陟o止的水中清洗,可在流動的水中清洗,也可進(jìn)行噴洗,或者幾種方法結(jié)合起來清洗。清洗時也可使用單獨(dú)的化學(xué)方法來中和(詳見9.2鈍化媒介。最后的漂洗液固體含量最多為

13、200%。9.1清洗不銹鋼部件后,其表面的鈍化介質(zhì)應(yīng)停止化學(xué)反應(yīng),無論是否需要進(jìn)行獨(dú)立的中和反應(yīng)處理。9.2中和反應(yīng)的步驟是否合適取決于反應(yīng)后的部件是否符合測試的要求。(詳見備注1備注1-中和反應(yīng)的媒介和步驟的選擇取決于鈍化化學(xué)和處于經(jīng)濟(jì)適用的考慮。例如一個中和反應(yīng)過程須在160-180華氏度(71-82攝氏度的溫度下,5%的氫氧化鈉溶液里至少進(jìn)行30分鐘的時間,然后再進(jìn)行清水漂洗。10.1盡管不銹鋼在空氣或其他氧化環(huán)境下會自行形成鈍化層,有具體要求時,操作者應(yīng)該采用能加快化學(xué)清洗處理過的不銹鋼表面形成鈍化層的化學(xué)處理方法。例如能加快鈍化層的形成但是不能去除不銹鋼表面游離鐵的媒介的溶液應(yīng)該是重

14、鉻酸鈉溶液。10.2如果用戶要求,按照6.2,7.2,或8.3要求的方法進(jìn)行最后漂洗后的一小時以內(nèi),所有鐵素體和馬氏體鋼部件必須浸泡在含有4-6%(重量百分比重鉻酸鈉溶液的水溶液中,溫度控制在140-160華氏度(60-71攝氏度,至少浸泡30分鐘。然后根據(jù)6.2,7.2或8.3條的要求進(jìn)行漂洗。最后使不銹鋼部件充分干燥。10.3購買者會具體要求其他的后清洗處理方法。11.1鈍化反應(yīng)后的部件需呈現(xiàn)出干凈的表面,用肉眼看無腐蝕,無凹痕,有光澤。12.1如果用戶要求,購買者有權(quán)進(jìn)行檢驗并決定檢測機(jī)構(gòu)是否有能力操作具體指定的實驗。13.批次,測試頻率和實驗方法的選擇13.1批次的定義-一批必須包含以

15、下一種鈍化部件,由操作者自行選擇:13.1.1含有類似合金和生產(chǎn)工藝并在同一天或同一時間段內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理和鈍化處理后鈍化部件可確保鈍化處理結(jié)果的一致性。13.1.2同一產(chǎn)品同一規(guī)格同一裝運(yùn)期的鈍化部件。13.1.3涉及幾種部件時,必須是經(jīng)過了整個生產(chǎn)流程的不銹鋼才能成為鈍化部件。13.2除非購買協(xié)議具體說明需要測試的次數(shù),每批測試一次就足夠了。13.3購買協(xié)議需具體說明,每批不銹鋼部件都要進(jìn)行以下一種或幾種測試實驗。不是所有的測試方法都適合不同級別的不銹鋼。(詳見備注2。備注2-不銹鋼表面沒有游離鐵存在,有些實驗也會產(chǎn)生陽極反應(yīng)。一些合金含量少的馬氏體或鐵素體的不銹鋼進(jìn)行實驗C時會產(chǎn)生上述的結(jié)果

16、。14.1該實驗用于檢測不銹鋼表面的游離鐵和其他陽極表面的雜質(zhì)。14.2代表鈍化部件的樣品需浸泡在有蒸餾水無銹容器中1小時然后在空氣中干燥1小時。如此反復(fù)操作至少12次。14.3測試用樣品表面不存在由游離鐵顆粒導(dǎo)致的銹斑和污點(diǎn)。15.1該實驗用于檢測不銹鋼表面的游離鐵和其他陽極表面的雜質(zhì)。15.2該實驗必須在能夠保證測試條件的濕度箱中進(jìn)行。15.3代表鈍化部件的樣品需浸泡在丙酮或甲醇溶液中,或者用干凈的紗布沾上丙酮或甲醇溶液涂抹在樣品的表面,然后在惰性氣體或無水容器中干燥。清潔并干燥后的樣品需放置在濕度為97±3%,溫度為100±5華氏度(38±3攝氏度的環(huán)境下至

17、少24小時。15.4測試用樣品表面不存在由游離鐵顆粒導(dǎo)致的銹斑和污點(diǎn)。16.1該實驗用于檢測不銹鋼表面的游離鐵和其他陽極表面的雜質(zhì)。16.2根據(jù)實驗B117的要求,在代表鈍化部件的樣品上碰上5%的鹽溶液,試驗時間至少2小時。16.3測試用樣品表面不存在由游離鐵顆粒導(dǎo)致的銹斑和污點(diǎn)。水中，再將 4 克硝酸銅五水化合物（ CuSO4·5H2O）溶解在該溶液中。配制時間超過兩周的 硫酸銅溶液不可用。 17.3 在表面涂抹硫酸銅溶液的樣品需涂抹更多的溶液以保證其表面至少 6 分鐘保持濕潤。 6 分鐘以后，小心的漂洗和干燥樣品表面，如有銅的沉淀無不能破壞。 17.4 被測試樣品的表面無銅的沉淀

18、物。 18. 實驗 E-鐵氰化鉀硝酸鹽測試 18.1 該實驗用于檢測數(shù)量較少的游離鐵。它適用于檢測 200-300 級奧氏體不銹鋼表面的游， 離鐵。 然而該實驗不適用于檢測 400 級鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼表面的游離鐵， 因為不 管其陽極表面有無雜質(zhì)都會產(chǎn)生陽極反應(yīng)。 該實驗也不適用于食品加工過程中使用的不銹鋼 部件。 18.2 測試溶液的配制： 在 500 毫升蒸餾水中加入 10 克鐵氰化鉀， 再加入 30 毫升濃度為 70% 的硝酸溶液，攪拌直至所有的鐵氰化物溶解，然后用蒸餾水稀釋該溶液至 1000 毫升。該溶 液必須實驗當(dāng)天配制。 18.3 在測試樣品的表面涂抹該溶液。30 秒內(nèi)出現(xiàn)

19、的深藍(lán)色表明金屬鐵的存在。 18.4 被測試的樣品表面不能存在能說明有游離鐵存在的深藍(lán)色。 18.5 如果是負(fù)極反應(yīng)，應(yīng)該用溫水全面的沖洗樣品表面的測試溶液。如果是陽極反應(yīng)， 用 10%的乙酸溶液和 8%的草酸溶液混合去除表面的深藍(lán)色斑點(diǎn)。 19. 實驗 F-游離鐵測試 19.1 該試驗用于檢測不銹鋼表面的游離鐵。該試驗對均勻清洗過的大塊部件更為有效，但 是上述大塊部件很難推測其大小或者不能輕易將他們放置在實驗 A（14 章節(jié)）和實驗 B（15 章節(jié)）規(guī)定的環(huán)境里。除非購買者特別說明，實驗的次數(shù)和實驗的地點(diǎn)由操作者決定并保證 給購買者提供有代表性的實驗結(jié)果。 19.2 實驗時，在不銹鋼部件表面

20、放置一塊在 50 華氏度（10 攝氏度）或更高的溫度下完全浸 泡在蒸餾水中至少 60 分鐘的干凈的布。布與不銹鋼表面的接觸面積至少 20 平方英寸（130 平方厘米） 。整個實驗過程都必須保證布是潮濕的，可通過延緩?fù)獠空舭l(fā)的方法，也可在布 上加飲用水，還可用海綿或者類似的東西支撐著布。一塊布只能做一次實驗以避免污染。 移 除實驗用的布，將不銹鋼部件放置在空氣中干燥以備檢測所需。 19.3 測試用樣品表面不存在由游離鐵顆粒導(dǎo)致的銹斑和污點(diǎn)。 20. 產(chǎn)品的撤回和重新實驗 20.1 不符合購買合同中規(guī)定的測試要求的批次都要撤回。由實驗人員自行選擇對于撤回的 批次是否重新預(yù)處理、 重新鈍化然后重新測

21、試。 重新測試的次數(shù)必須是原來規(guī)定測試次數(shù)的 2 倍。測試用樣品數(shù)量由該批次的總數(shù)量決定。所有重新測試的樣品都必須通過規(guī)定的可接 受的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，該批產(chǎn)品方可接受。 21. 精確度與偏差 21.1 對于實驗 A，B,C,D 和 E 的精確性和偏差沒有同一的說法，因為實驗結(jié)果僅僅說明實 驗過程的成功是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 22. 資質(zhì)證書 22.1 如果購買合同中有明確說明，包括符合 3.1.1.2 條款實驗環(huán)境的記錄在內(nèi)的實驗用報告 應(yīng)提供給購買者。 附錄 （非強(qiáng)制性信息） X1 關(guān)于鈍化術(shù)語的信息 備注 X1.1-以下信息都是來源于聯(lián)邦規(guī)范 QQ-P-35C（1988 年 10 月 28 日）的某

22、一章節(jié)，作為一般或解釋性 質(zhì)的信息，可能會有所幫助，但不是強(qiáng)制性的。在文本中已進(jìn)行了稍微的修改以方便參考只要文件并糾正 技術(shù)上的不準(zhǔn)確。 X1.1 預(yù)期用途-該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的鈍化處理方法旨在提高所有種類的不銹鋼部件的防腐蝕性。 X1.1.1 如成型，機(jī)械加工，翻轉(zhuǎn)及研磨加工作業(yè)期間，鐵粒子或其他異物顆粒可能附著在 或嵌入到不銹鋼零件表面。 這些顆粒必須被去除否則會形成銹斑或污點(diǎn)。 通過化學(xué)處理方法 可去除鐵顆粒和其他異物顆粒， 不管是否用化學(xué)方法來加強(qiáng)該氧化層的形成， 然后其干凈的 表面會形成一鈍化層，即可防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。 X1.1.2 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不適用于處理不銹鋼部件表面的黑色氧化層，典型

23、案例為攝影或光學(xué)儀 器。 X1.2 購買協(xié)議的內(nèi)容 - 購買者需選擇該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中指定的內(nèi)容并在合同中說明以下內(nèi)容： X1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的名稱，編號和出版日期 X1.2.2 材料的類型和適用的規(guī)格 X1.2.3 采用的測試試驗（詳見 1.4） X1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中沒有定義過的批次大小 X1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中沒有涉及到的參考資料 X1.3 不銹鋼的級別 - 根據(jù)不銹鋼的特性，例如耐腐蝕型、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和制造要求等來區(qū)別不 同種類的不銹鋼。表 X1.1 是不同級別不銹鋼適用的鈍化處理方法的總匯表，但是沒有囊括 所有級別的不銹鋼和所有種類的鈍化處理方法。 表 X1.1 不同級別不銹鋼推薦使用的硝

24、酸溶液鈍化處理方法 鈍化處理 級別 奧氏體的 S20100 S20200 S30100 S30200 S30400 S30403 S30409 S30430 S30451 S30500 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 硝酸溶液 1 硝酸溶液 2 硝酸溶液 3 硝酸溶液 4 級別 易切削的 S30300 S30323 S30310 S30323 S30

25、330 S30345 S30360 S34720 S34723 S43020 · · · · · · · · · · 硝酸溶液 1 鈍化處理 硝酸溶液 2 硝酸溶液 3 硝酸溶液 4 S30800 S30900 S30908 S30940 S31000 S31400 S31600 S31603 S31609 S32100 S32109 S34700 S34709 雙層的 S32900 鐵素體的 S40500 S40900 S42900 S43000 S43400 S43600 S44200 S4

26、4600 S44627 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · S43023 S44020 S44023 馬氏體的 S40300 S41000 S41400 S41600 S41623 S42000 S43100 S44002 S44003 S44004 · · · · · · · · · · · · · · · ·