金屬表面處理技術(shù)研究綜述之金屬表面處理鈍化磷化工藝

1、金屬表面處理技術(shù)研究綜述之前處理、磷化鈍化成分分析技術(shù)及配方生產(chǎn)工藝 導(dǎo)讀：本文詳細(xì)介紹了金屬表面處理劑的研究背景，工藝，參考配方等，本文中的配方數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)修改，如需更詳細(xì)資料，可咨詢我們的技術(shù)工程師。 禾川化學(xué)引進(jìn)國(guó)外配方破譯技術(shù)，專業(yè)從事金屬表面處理劑成分分析、配方還原、研發(fā)外包服務(wù)，為金屬表面處理劑相關(guān)企業(yè)提供一整套配方技術(shù)解決方案。一、背景近年來(lái)，金屬表面處理技術(shù)獲得了迅速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。在表面處理技術(shù)及工程中，前處理占有極為重要的地位，它不僅作為表面處理前的一種“預(yù)處理工序”不可或缺，而且與后續(xù)表面處理的成敗密切相關(guān)。 除油、除銹、磷化、防銹等基體前處理是為金屬涂層技術(shù)、金

2、屬防護(hù)技術(shù)做準(zhǔn)備的，基體前處理質(zhì)量對(duì)此后涂層制備和金屬的使用有很大的影響。例如，對(duì)有磷化和無(wú)磷化處理的同一涂層進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，其結(jié)果是防腐蝕能力相差大約一倍?？梢姵汀⒊P、防銹、磷化等前處理對(duì)涂層的防銹能力和金屬的防護(hù)能力起著至關(guān)重要的作用。 基體前處理的目的：一是增加涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度既加大附著力，二是增加涂層的功能如防腐蝕、防磨損及潤(rùn)滑等特殊功能。隨著金屬加工業(yè)、鐵路制造業(yè)、汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)各種金屬制品及鐵路、汽車零部件產(chǎn)品的質(zhì)量有了更高要求，通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，一些簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)易的前處理方式，已經(jīng)不能滿足金屬加工及涂裝的基本要求。只有采用標(biāo)準(zhǔn)的前處理生產(chǎn)工藝，才能使鋼鐵表面形成一

3、層標(biāo)準(zhǔn)的磷酸鹽膜和防護(hù)膜，以滿足金屬加工和涂裝處理的質(zhì)量要求。因此，選用低成本、低能耗、高品質(zhì)的金屬前處理產(chǎn)品，是企業(yè)保證涂裝質(zhì)量和防護(hù)質(zhì)量穩(wěn)定與否的重要因素。表面工程產(chǎn)將材料表面與基體一起作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，利用表面工程技術(shù)（包括表面轉(zhuǎn)化技術(shù)、薄膜技術(shù)和涂、鍍層技術(shù)三大領(lǐng)域），使材料表面獲得材料本身原本沒(méi)有而又希望擁有的系統(tǒng)工程。它能使材料表面獲得各種所需要的功能，極大地提高各種產(chǎn)品和各種建設(shè)工程項(xiàng)目抵抗環(huán)境（運(yùn)行環(huán)境和自然環(huán)境）侵蝕的能力、美化裝飾的能力，調(diào)整表面磨擦磨損特性以及賦予表面特殊需要的物理、化學(xué)或篩子等方面的特種功能，達(dá)到提高產(chǎn)品高技術(shù)含量、滿足產(chǎn)品高技術(shù)性能要求、提高

4、可靠性、延長(zhǎng)產(chǎn)品整體使用壽命、提高人們的生活質(zhì)量之目的。腐蝕科學(xué)是研究材料在環(huán)境作用下發(fā)生的退化、變質(zhì)和控制腐蝕的一門邊緣學(xué)科。它和表面工程學(xué)互相交叉，相互融合。表面工程技術(shù)通過(guò)表面轉(zhuǎn)化或涂、鍍、膜層的施加，可提高材料的防腐蝕能力，而且制成零件的材料表面如何改性，達(dá)到另一種特殊功能，都不可回避地會(huì)受到所處運(yùn)行環(huán)境和自然環(huán)境的侵蝕作用，所以，從腐蝕科學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，無(wú)論哪種產(chǎn)品或建設(shè)工程的表面（含界面）都需要施加某些功能的表面層，都要能經(jīng)受環(huán)境的侵蝕，這些表面都要具有防腐蝕的能力。用以改變材料表面特性達(dá)到預(yù)防腐蝕目的的技術(shù)，可以追溯到幾千年前。今天的表面工程技術(shù)，21世紀(jì)的表面工程技術(shù)，已經(jīng)與古代

5、的技術(shù)，與二、三十年前的技術(shù)不可同日而語(yǔ)?，F(xiàn)代的表面工程技術(shù)是一個(gè)十分龐大的技術(shù)系統(tǒng)，它涵蓋著防腐蝕技術(shù)、表面摩擦磨損技術(shù)、表面特性轉(zhuǎn)換（例如表面聲、光、磁、電的轉(zhuǎn)換）技術(shù)、表面美化裝飾技術(shù)等等，換言之，現(xiàn)代表面工程技術(shù)可以按照設(shè)想改變物體的表面特性，獲得一種全新的、與物體本身完全不同的特性，以適應(yīng)人們對(duì)高科技發(fā)展的需求。近年來(lái)，表面工程技術(shù)蓬勃發(fā)展，國(guó)際上出現(xiàn)了表面工程研究熱潮，表面工程技術(shù)成為20世紀(jì)80年代世界上十大關(guān)鍵技術(shù)之一。進(jìn)入90年代，其發(fā)展勢(shì)頭更猛，各國(guó)競(jìng)相把表面工程列入研究發(fā)展規(guī)劃，而且成為美國(guó)工程科學(xué)院向美國(guó)國(guó)會(huì)提出的21世紀(jì)的要加強(qiáng)發(fā)展的九大科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目之一，所研究的范圍

6、，幾乎涉及了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，各個(gè)工業(yè)部門。 常見金屬的表面處理1)不銹鋼：電鍍、拋光、拉絲、電泳、PVD、蝕刻、彩色鈍化2)鋁合金：陽(yáng)極氧化、電鍍、蝕刻3)鎂合金：電鍍、鈍化皮膜4)鈦合金：電鍍、陽(yáng)極氧化5)鋅合金：電鍍、鈍化6)鑄鋁：電鍍、陽(yáng)極氧化7)鋼鐵：鈍化、磷化禾川化學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)具有豐富的分析研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，可以運(yùn)用尖端的科學(xué)儀器、完善的標(biāo)準(zhǔn)圖譜庫(kù)、強(qiáng)大原材料庫(kù)，徹底解決眾多化工企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)過(guò)程中遇到的難題，利用其八大服務(wù)優(yōu)勢(shì)，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品性能改進(jìn)及新產(chǎn)品研發(fā)。樣品分析檢測(cè)流程：樣品確認(rèn)物理表征前處理大型儀器分析工程師解譜分析結(jié)果驗(yàn)證后續(xù)技術(shù)服務(wù)。有任何配方技術(shù)難題

7、，可即刻聯(lián)系禾川化學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，我們將為企業(yè)提供一站式配方技術(shù)解決方案！ 二、金屬表面處理2.1金屬表面前處理工序金屬表面前處理工序處理，主要包括工業(yè)清洗、防銹兩塊。金屬及其制品在加工過(guò)程中常會(huì)在表面沾染各種污物和雜質(zhì)；金屬制品在加工過(guò)程中，其表面的氧化皮和鐵銹必須進(jìn)行化學(xué)清洗處理。1.金屬表面前處理工藝的必然 鋼鐵表面在軋制或應(yīng)用過(guò)程中，其表面有不同程度的油脂、氧化皮或鐵銹等雜質(zhì)的存在，在進(jìn)行加工和涂裝處理前，需對(duì)其進(jìn)行清除處理，然后才能作為商品進(jìn)行銷售。如果不這樣做就會(huì)嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和使用壽命，失去產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。如果鋼鐵表面未經(jīng)處理就進(jìn)行涂裝，其涂層內(nèi)的氧化皮、鐵銹或油脂被涂層所

8、掩蓋，不久就會(huì)出現(xiàn)涂層脫落等現(xiàn)象，使所銷售的產(chǎn)品呈現(xiàn)出銹跡斑斑的外觀，失去了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，因此鋼鐵表面進(jìn)行前處理的必然性已引起廣大企業(yè)的極大重視。2.金屬表面的除油處理： 我們了解到常用的除油方法有：溶劑除油、電化學(xué)除油、化學(xué)除油及表面活性劑除油和手工除油及機(jī)械除油等。不同的除油方法具有不同的除油特點(diǎn)。溶劑除油是利用有機(jī)溶劑與油污結(jié)構(gòu)上的相似性，使油污溶解于有機(jī)溶劑中，達(dá)到除油的目的；電化學(xué)除油一般是以稀堿液為電解液，以工件為電極，進(jìn)行電解處理，利用電解時(shí)在電極表面析出的氣體，將油污強(qiáng)行從工件表面脫離；化學(xué)除油是利用堿與油污發(fā)生皂化反應(yīng)進(jìn)行除油；表面活性劑除油是利用其乳化、增溶、潤(rùn)濕

9、、分散等作用達(dá)到除油的目的。機(jī)械和手工除油是不言而喻的。 在現(xiàn)代除油技術(shù)中，往往是采用幾種物質(zhì)的協(xié)同作用，來(lái)達(dá)到最佳的除油效果。適用于鋼鐵制品在電鍍、發(fā)黑、磷化前及金屬加工過(guò)程中的除油清洗處理。3.金屬表面的除銹處理： 以金屬防銹為目的而加入到各種介質(zhì)如水、油或脂等中去的一類化學(xué)藥劑。目前，習(xí)慣上分水溶性防銹劑、油溶性防銹劑、乳化型防銹劑和氣相防銹劑等。金屬的防銹處理通常分為工序間防銹、工藝性防銹及最終防銹三種方法和要求。工序間防銹處理一般采用水基型防銹，脫水防銹等防銹方式，防銹時(shí)間短，能滿足工序間的防銹要求。工藝性防銹處理有鈍化防銹、磷化防銹、脫水防銹油等，是因工藝要求的不同而不同。最終防銹

10、處理是以油性防銹為主。因?yàn)榉冷P油脂不易揮發(fā)，所以它的防銹時(shí)間較長(zhǎng)。我國(guó)金屬防銹工藝發(fā)展還處于初級(jí)階段，人們對(duì)防銹的意識(shí)或防銹方法缺乏了解，采用的防銹工藝和產(chǎn)品還是一些傳統(tǒng)的概念。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，防銹問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)心的主題，磷化產(chǎn)品、鈍化產(chǎn)品、發(fā)黑產(chǎn)品、水基防銹劑、脫水防銹油、硬膜防銹劑和切削防銹液等系列產(chǎn)品?；瘜W(xué)除銹最常用的方法是鹽酸除銹，因?yàn)辂}酸除銹速度快且可在常溫下進(jìn)行，所以應(yīng)用廣泛。但是，在實(shí)際操作中，鹽酸除銹存在“過(guò)腐蝕”和“氫脆”現(xiàn)象，產(chǎn)生大量酸霧，造成環(huán)境污染和社會(huì)公害。除銹添加劑同鹽酸混合使用，具有如下特點(diǎn)：在常溫狀態(tài)下，除銹速度快，除銹效果好；具有滲透、溶解、分

11、散、削離氧化皮和鐵銹的功能；質(zhì)量好，除銹質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)瑞典除銹標(biāo)準(zhǔn)，Sa三級(jí)、西德Be級(jí)；緩蝕抑霧效果好，由于溶劑中多種添加劑的協(xié)同效應(yīng)，使鋼鐵在除銹過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)腐蝕和氫脆現(xiàn)象，酸霧標(biāo)準(zhǔn)小于國(guó)家規(guī)定的濃度，有利于除銹的后處理；成本低，除銹成本僅為0.15元/左右，一噸溶液經(jīng)反復(fù)使用，可處理一級(jí)銹蝕的工件約5000-7000，為噴沙除銹的1/10，酸洗除銹的1/2；應(yīng)用面廣，能適用各種尺寸、各種構(gòu)件復(fù)雜的鋼鐵制品；改善工作環(huán)境和條件，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，不危害操作人員的身體健康，不消耗能源。 3.1常見防銹劑的總類1)水性防銹劑 可溶解在水中形成水溶液，金屬經(jīng)這種水溶液處理后能防止腐蝕生銹。它們

12、的防銹作用可分為三類。金屬與防銹劑生成不溶而致密的氧化物薄膜，因而阻止了金屬的陽(yáng)極溶解或促進(jìn)金屬的鈍化，從而抑制金屬的腐蝕。這類防銹劑又稱為鈍化劑，如亞硝酸鈉、重鉻酸鉀等。在使用時(shí)，應(yīng)保證足夠的用量。用量不足時(shí)，不能形成完整的氧化物薄膜，在未被遮蓋的很小的金屬表面上，腐蝕電流密度增大，易造成局部腐蝕嚴(yán)重。金屬與防銹劑生成難溶的鹽類，從而使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，免于銹蝕。例如：有的磷酸鹽能與鐵作用生成不溶性的磷酸鐵鹽；有的硅酸鹽能和鐵、鋁作用生成不溶性的硅酸鹽等。金屬與防銹劑生成難溶性的絡(luò)合物，覆蓋在金屬表面而保護(hù)金屬免于腐蝕。例如：苯并三氮唑與銅能生成螯合物Cu(C6H4N3)2,既不溶于水也不

13、溶于油，因而能保護(hù)銅的表面。2)油溶性防銹劑又稱油溶性緩蝕劑。大多數(shù)為具有極性基團(tuán)的長(zhǎng)碳鏈有機(jī)化合物。其分子中的極性基團(tuán)依靠電荷作用緊密地吸附在金屬表面上；非極性基團(tuán)長(zhǎng)碳鏈烴則向著金屬表面的外側(cè),并能和油類互溶在一起,從而使防銹劑分子定向排列在金屬表面，形成吸附性保護(hù)膜，使金屬不受水和氧的侵蝕。按其極性基團(tuán)可分為五類：磺酸鹽類，化學(xué)通式為 (RSO3。一般使用的是石油磺酸的堿金屬或堿土金屬鹽類，如石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、二壬基萘磺酸鋇等。羧酸及其皂類，化學(xué)通式為RCOOH及(RCOO)nMm。作為防銹劑的羧酸有動(dòng)植物油的脂肪酸，如硬脂酸、油酸等，另有氧化石油脂、烯基丁二酸等合成的羧酸，還有石油

14、產(chǎn)品環(huán)烷酸等。羧酸的金屬皂的極性比相應(yīng)的羧酸強(qiáng)，故防銹效果較好，但油溶性較小。且遇水會(huì)水解，在油中分散時(shí)安定性較差,有時(shí)從油中析出。酯類,化學(xué)通式為RCOOR。羊毛脂、蜂蠟是天然的酯類化合物，也是較好的金屬防銹封存材料。多元醇的酯類防銹效果很好，例如單油酸季戊四醇酯、山梨糖醇酐單油酸酯（斯盤80）,都是較好的金屬防銹劑,應(yīng)用較為廣泛。胺類,化學(xué)通式為RNH2，例如十八胺等。但單純的胺類在礦物油中的防銹效果不夠好，而常用的是胺類和有機(jī)酸生成的胺鹽或其他復(fù)合物，如油酸十八烷胺、硬脂酸環(huán)己胺等。硫、氮雜環(huán)化合物，系含硫或含氮的雜環(huán)及某些衍生物，也是較好的金屬防銹劑，例如咪唑啉的烷基磷酸酯鹽、苯并三氮

15、唑和 巰基苯并噻唑等。咪唑啉類可用于黑色金屬與有色金屬防銹，苯并三氮唑等則主要用于銅材等有色金屬防銹。3)乳化型防銹劑乳化型防銹劑有兩種：一種是油的微粒在水中的懸浮液，即水包油型乳化液，通常呈乳白色；另一種是水的微粒在油中的懸浮液，即油包水型乳化液，通常是透明的或半透明的液體。乳化型防銹劑既具有防銹性能，又具有潤(rùn)滑性能和冷卻性能，因此常用作金屬切削加工的潤(rùn)滑冷卻液。乳化型防銹劑中的乳化劑過(guò)去常用植物油脂（如菜油、蓖麻油等）經(jīng)皂化加工而成，近年來(lái)則使用油酸三乙醇胺、磺化油或非離子表面活性劑等。為了加強(qiáng)防銹性能，在加水調(diào)配成乳化液時(shí)，還可加入一定量的水溶性防銹劑，如亞硝酸鈉與碳酸鈉、亞硝

16、酸鈉與三乙醇胺等。此外，為了防止和減緩乳化液發(fā)臭變質(zhì)，還可加入少量防霉劑，如苯酚、五氯酚、苯甲酸鈉等。三、金屬表面處理-磷化技術(shù)3.1 磷化概述磷化是金屬材料防腐蝕的重要方法之一,其目的在于給基體金屬提供防腐蝕保護(hù)、用于噴漆前打底、提高覆膜層的附著力與防腐蝕能力及在金屬加工中起減摩潤(rùn)滑作用等。磷化是常用的前處理技術(shù)，原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。工程上應(yīng)用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應(yīng)用磷化。鋼鐵表面涂裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調(diào)、磷化。然而由于工件表面的狀況不同，則生產(chǎn)工藝也有所不同，有的工藝中沒(méi)有脫脂或沒(méi)有除銹工序，有的工藝則沒(méi)有表面調(diào)整工序，但磷化工序是絕對(duì)不可

17、缺少的。 在涂裝處理過(guò)程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進(jìn)行磷化處理，直接進(jìn)行涂漆和靜電噴涂，就會(huì)使鋼鐵表面的涂層產(chǎn)生脫落，失去了涂裝的意義。 目前，國(guó)內(nèi)外的金屬加工業(yè)、薄板加工業(yè)、石油行業(yè)及汽車、自行車、高低壓開關(guān)柜、防盜門、鐵路等制造業(yè)普遍采用的是中、高溫磷化，存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調(diào)整頻繁、成膜不均、成本高等問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題，常溫磷化已成為國(guó)際磷化行業(yè)的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗，還可以解決操作不方便、材料消耗大、調(diào)整頻繁、成膜不均、成本高等問(wèn)題。3.2 磷化原理工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成不溶

18、于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，稱之為磷化。 把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進(jìn)行化學(xué)處理，使金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護(hù)膜的方法，叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結(jié)構(gòu)，與基體結(jié)合牢固，具有良好的吸附性、潤(rùn)滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬（Sn、Al、Zn）性及較高的電絕緣性等。3.2.1磷化成膜機(jī)理磷化的主要過(guò)程： 1) 金屬的溶解過(guò)程即金屬與磷化液中的游離酸發(fā)生反應(yīng): M+H3PO4 = M(H2PO4)2+H22)促進(jìn)劑的加速過(guò)程為:M(H2PO4)2+Fe+OM3(PO4)2+FePO 由于氧化劑的氧化作用,加速了不溶性鹽的逐步沉積,使金屬基體與槽液隔離,會(huì)限制甚至停止酸

19、蝕的進(jìn)行。3)磷酸及鹽的水解: 磷化液的基本成分是一種或多種重金屬的酸式磷酸鹽, 其分子式為Me(H2PO4)2,這些酸式磷酸鹽溶于水,在一定濃度及pH值下發(fā)生水解,產(chǎn)生游離磷酸:Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO43MeHPO4=Me3(PO4)2+ H3PO4H3PO4=H2PO4-+H+= HPO42- + 2H+ = PO43- + 3H+由于金屬工件表面的氫離子濃度急劇下降，導(dǎo)致磷酸根各級(jí)離解平衡向右移動(dòng)，最終成為磷酸根。4）磷化膜的形成：當(dāng)金屬表面離解出的PO3-4與磷化槽液中的金屬離子Zn2+、Mn2+、Fe2+達(dá)到飽和時(shí),即結(jié)晶沉積在金屬工件表面,晶粒持續(xù)增長(zhǎng),直到在

20、金屬工件表面生成連續(xù)不溶于水的牢固的磷化膜:3M2+ + 2PO43- + 4H2O = M3 (PO4 ) 2·4H2O 2M2+ + Fe2+ + 2 PO43- + 4H2O= M2Fe(PO4 ) 2·4H2O 金屬工件溶解出的Fe2+一部分作為磷化膜的組成部分被消耗掉,而殘留在磷化槽液中的Fe2+則氧化成Fe3+,生成FePO4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。上述磷化原理可解釋鋅系磷化、鋅鈣系磷化、錳系磷化的成膜過(guò)程,也可解釋鋅件磷化、鋁件磷化的成膜過(guò)程,但鋅件磷化膜只有磷酸鋅一種組成,鋁件磷化還需加入較多的氟化物,以便形成AlF3、AlF63- 3.3

21、磷化液的分類1） 按處理溫度分：高溫型（75-100，能耗大，磷化物沉積多，形成的磷化膜厚度達(dá)10-30g/）、中溫型（50-75，處理時(shí)間5-15min，磷化膜厚度達(dá)1 -8g/）、低溫型（30-50）和常溫型（10-30，節(jié)省能源，使用方便，除加氧化劑外還加促進(jìn)劑，能耗小，但溶液配制較復(fù)雜，膜厚度達(dá)0.2-7g/）。 2)按磷化液成分分：鋅系磷化、鋅鈣系磷化、鋅錳系磷化、鐵系磷化、錳系磷化和復(fù)合磷化等。 3)按磷化處理方法分：化學(xué)磷化、電化學(xué)磷化。 4)按磷化膜質(zhì)量分：重量級(jí)（膜重7.5g/以上）、次重量級(jí)（膜重4.6-7.5g/）、輕量級(jí)（膜重1.1-4.5g/）和次輕量級(jí)（膜重0.2-

22、1g/）。 5)按施工方法分：浸漬磷化、噴淋磷化和刷涂磷化。3.4 磷化作用及用途 涂裝前磷化的作用：增強(qiáng)涂裝膜層（如涂料涂層）與工件間結(jié)合力；提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性；提高裝飾性。 非涂裝磷化的作用：提高工件的耐磨性，令工件在機(jī)加工過(guò)程中具有潤(rùn)滑性；經(jīng)適當(dāng)?shù)暮筇幚恚商岣吖ぜ哪湍バ?。常見磷化用?磷化用途：磷化膜主要用作涂料的底層、金屬冷加工時(shí)的潤(rùn)滑層、金屬表面保護(hù)層以及用作電機(jī)硅鋼片的絕緣處理、壓鑄模具的防粘處理等。被廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、航空航天、機(jī)械制造及家電等工業(yè)生產(chǎn)中。1）涂裝打底磷化由于金屬是極性物質(zhì)，而油漆是有機(jī)高分子化合物，是非極性的，如果直接在鋼鐵件表面刷涂油漆，結(jié)

23、合不牢，油漆很容易剝落，在涂裝前先進(jìn)行磷化可解決這一問(wèn)題，這是由于磷化時(shí)跟金屬表面Fe反應(yīng)，是磷酸鹽牢固沉積在金屬表面，同時(shí)由于磷化膜有細(xì)小的孔隙，當(dāng)噴涂油漆時(shí)，油漆高分子滲入磷化膜孔隙中，增加了油漆的附著力，使油漆不容易剝落，從而增加防腐蝕時(shí)間，涂裝磷化一般采用鋅系或鋅鈣系磷化。工藝一般為：脫脂水洗酸洗水洗表調(diào)磷化水洗熱水洗干燥。2）裝飾性磷化   由于磷化后，在鋼鐵件表面形成一層磷化膜，隔絕了空氣，氧氣等，把磷化膜的孔隙封閉后，有較好的防腐蝕效果。常用的裝飾性磷化有錳系，鋅系，鋅鈣系，鋅錳 系。其中錳系磷化膜顏色最深，為黑灰色，鋅系顏色最淺，為灰色。對(duì)于裝飾性

24、磷化，首選錳系磷化，由于錳系磷酸鹽的穩(wěn)定性，其防腐蝕能力大大優(yōu)于鋅系磷化， 同時(shí)錳系磷化顏色深，顆粒晶體為半球狀，手感細(xì)膩，并且錳系磷化膜耐磨性大于鋅系磷化，適合于對(duì)耐磨要求更高的情況。工藝一般為：脫脂水洗酸洗水洗表調(diào)磷化水洗熱水洗浸油。3）冷擠壓潤(rùn)滑磷化   由于磷化膜具有細(xì)小的微孔，能夠儲(chǔ)存皂化液，起到潤(rùn)滑的作用，防止在冷擠壓過(guò)程中工件粘在模具表面，損壞昂貴的模具。3.5新型磷化相關(guān)配方序號(hào)組份名稱投料量(g/L)1磷酸二氫鋅96982鉬酸銨783硫酸鎂894硝酸鈣25265氫氟酸126磷酸9107硝酸12138硝酸鎳6.579亞硝酸鈉2.5310酒石酸55.

25、511水余量四、金屬表面處理-鈍化技術(shù)4.1鈍化液概念一種活性金屬或合金，其中化學(xué)活性大大降低，而成為貴金屬狀態(tài)的現(xiàn)象，叫鈍化。金屬由于介質(zhì)的作用生成的腐蝕產(chǎn)物如果具有致密的結(jié)構(gòu)，形成了一層薄膜（往往是看不見的），緊密覆蓋在金屬的表面，則改變了金屬的表面狀態(tài)，使金屬的電極電位大大向正方向躍變，而成為耐蝕的鈍態(tài)。如FeFe時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電位為0.44V，鈍化后躍變到0.51V，而顯示出耐腐蝕的貴金屬性能，這層薄膜就叫鈍化膜。鋁合金表面的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜工藝大體可以分為兩種: 一種是鉻酸鹽鈍化處理法，一種是非鉻酸鹽鈍化處理法 雖然鉻酸鹽鈍化處理具有許多優(yōu)越之處，但是由于 (Cr ) 毒性高，易致癌，對(duì)環(huán)境污染大

26、，許多國(guó)家已經(jīng)嚴(yán)格限制鉻酸鹽的使用與排放，并且隨著歐盟 指令的生效使得鉻酸鹽在金屬表面處理中的使用受到極大的限制 因此，研制新型無(wú)鉻鈍化工藝取代傳統(tǒng)鉻酸鹽鈍化十分必要。4.2鈍化原理金屬鐵，鋁在稀硝酸或稀硫酸中能夠很快溶解，但在濃硝酸或濃硫酸中溶解現(xiàn)象幾乎完全停止，碳鋼通常很容易生銹，若在鋼中加入適量的Ni、Cr，就成為不銹鋼了。金屬或合金受一些因素影響，化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象，稱為鈍化。由某些鈍化劑（化學(xué)藥品）所引起的金屬鈍化現(xiàn)象，稱為化學(xué)鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。金屬鈍化后，其電極電勢(shì)向正方向移動(dòng)，使其失去了原有的特性

27、，如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外，用電化學(xué)方法也可使金屬鈍化，如將Fe置于H2SO4溶液中作為陽(yáng)極，用外加電流使陽(yáng)極極化，采用一定儀器使鐵電位升高一定程度，F(xiàn)e就鈍化了。由陽(yáng)極極化引起的金屬鈍化現(xiàn)象，叫陽(yáng)極鈍化或電化學(xué)鈍化。 金屬處于鈍化狀態(tài)能保護(hù)金屬防止腐蝕，但有時(shí)為了保證金屬能正常參與反應(yīng)而溶解，又必須防止鈍化，如電鍍和化學(xué)電源等。金屬是如何鈍化的呢？其鈍化機(jī)理是怎樣的？首先要清楚，鈍化現(xiàn)象是金屬相和溶液相所引起的，還是由界面現(xiàn)象所引起的。有人曾研究過(guò)機(jī)械性刮磨對(duì)處在鈍化狀態(tài)的金屬的影響。實(shí)驗(yàn)表明，測(cè)量時(shí)不斷刮磨金屬表面，則金屬的電勢(shì)劇烈向負(fù)方向移動(dòng)，也就是修整金屬表面可引起處在

28、鈍態(tài)金屬的活化。即證明鈍化現(xiàn)象是一種界面現(xiàn)象。它是在一定條件下，金屬與介質(zhì)相互接觸的界面上發(fā)生變化的。4.3鈍化膜理論金屬表面的鈍化膜是什么結(jié)構(gòu)？是獨(dú)立相膜還是吸附性膜呢？目前主要有兩種學(xué)說(shuō)，即成相膜理論和吸附理論。成相膜理論認(rèn)為，當(dāng)金屬溶解時(shí)，處在鈍化條件下，在表面生成緊密的、復(fù)蓋性良好的固態(tài)物質(zhì)，這種物質(zhì)形成獨(dú)立的相，稱為鈍化膜或稱成相膜，此膜將金屬表面和溶液機(jī)械地隔離開，使金屬的溶解速度大大降低，而呈鈍態(tài)。實(shí)驗(yàn)證據(jù)是在某些鈍化的金屬表面上，可看到成相膜的存在，并能測(cè)其厚度和組成。如采用某種能夠溶解金屬而與氧化膜不起作用的試劑，小心地溶解除去膜下的金屬，就可分離出能看見的鈍化膜，鈍化膜是怎

29、樣形成的？當(dāng)金屬陽(yáng)極溶解時(shí)，其周圍附近的溶液層成分發(fā)生了變化。 一方面，溶解下來(lái)的金屬離子因擴(kuò)散速度不夠快（溶解速度快）而有所積累。另一方面，界面層中的氫離子也要向陰極遷移，溶液中的負(fù)離子（包括OH-）向陽(yáng)極遷移。結(jié)果，陽(yáng)極附近有氫氧根離子和其他負(fù)離子富集。隨著電解反應(yīng)的延續(xù)，處于緊鄰陽(yáng)極界面的溶液層中，電解質(zhì)濃度有可能發(fā)展到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)。于是，溶度積較小的金屬氫氧化物或某種鹽類就要沉積在金屬表面并形成一層不溶性膜，這膜往往很疏松，它還不足以直接導(dǎo)致金屬的鈍化，而只能阻礙金屬的溶解，但電極表面被它覆蓋了，溶液和金屬的接觸面積大為縮小。于是，就要增大電極的電流密度，電極的電位會(huì)變得更正。這就

30、有可能引起OH-離子在電極上放電，其產(chǎn)物（如OH）又和電極表面上的金屬原子反應(yīng)而生成鈍化膜。分析得知大多數(shù)鈍化膜由金屬氧化物組成（如鐵之Fe2O3），但少數(shù)也有由氫氧化物、鉻酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽及難溶硫酸鹽和氯化物等組成。吸附理論認(rèn)為，金屬表面并不需要形成固態(tài)產(chǎn)物膜才鈍化，而只要表面或部分表面形成一層氧或含氧粒子（如O2-或OH-）的吸附層也就足以引起鈍化了。這吸附層雖只有單分子層厚薄，但由于氧在金屬表面上的吸附，改變了金屬與溶液的界面結(jié)構(gòu)，使電極反應(yīng)的活化能升高，金屬表面反應(yīng)能力下降而鈍化。此理論主要實(shí)驗(yàn)依據(jù)是測(cè)量界面電容和使某些金屬鈍化所需電量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不需形成成相膜也可使一些金屬鈍

31、化。兩種鈍化理論都能較好地解釋部分實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但又都有成功和不足之處。金屬鈍化膜確具有成相膜結(jié)構(gòu)，但同時(shí)也存在著單分子層的吸附性膜。目前尚不清楚在什么條件下形成成相膜，在什么條件下形成吸附膜。兩種理論相互結(jié)合還缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，因而鈍化理論還有待深入地研究。4.4鈍化膜的作用1)提高鈍化膜的附著力。二氧化硅加入鈍化液中后形成膠體溶液，在涂敷到鍍鋅板上并烘干后，會(huì)使鈍化液固化成凝膠，與鍍鋅板有較強(qiáng)的附著力。2)保持六價(jià)鉻。二氧化硅能將六價(jià)鉻凝聚在其凝膠內(nèi)，延遲了六價(jià)鉻流失的速度，延長(zhǎng)了其發(fā)揮自愈修復(fù)的時(shí)間。3)起到輔助防腐作用。二氧化硅所形成的凝膠本身也有一定的隔離作用，防止外部的水分和氣體滲入

32、到鍍鋅層表面，發(fā)揮一定的輔助防腐作用。4)提高產(chǎn)品的涂裝性能。二氧化硅在凝膠中是以極性顆粒存在的，因而除能將鈍化層中的其他成分吸附在鍍鋅板表面以外，它還能起到媒介的作用，能與鈍化層外涂層緊密結(jié)合，一改鈍化后的鍍鋅板不能彩涂的不足，使鈍化后的鍍鋅板不但能夠繼續(xù)涂裝，而且涂裝性能更好。事實(shí)上，加入二氧化硅以后的鈍化液更接近于彩涂預(yù)處理液的成分。所以鈍化后的產(chǎn)品既可以直接使用，也可作為彩涂基板。5)改善產(chǎn)品的耐指紋性。加入二氧化硅以后，硅膠的作用使鈍化后的產(chǎn)品表面鈍化膜更為均勻，形成了很淡很均勻的淡黃色，即使對(duì)指紋的吸附量較多也不易被人們察覺(jué)，故在一般目測(cè)情況下產(chǎn)品的耐指紋性能得到改善。6)二氧化硅

33、與磷酸起到相輔相成的作用。二氧化硅的作用與磷酸相比應(yīng)該說(shuō)是相反的，二氧化硅是極性的，磷酸是非極性的，磷酸屬于反應(yīng)型的添加劑，二氧化硅屬于附著型的添加劑。但二者之間并不相互排斥，不會(huì)削弱另一方的作用，而是相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。綜合作用的結(jié)果使產(chǎn)品的外觀、耐蝕性、涂裝性均處于比較好的水平，比兩者其中之一單獨(dú)使用都好。4.5鈍化分類1.化學(xué)鈍化又稱自動(dòng)鈍化，金屬與鈍化劑的自然作用而產(chǎn)生的鈍化現(xiàn)象。如鉻、鋁、鈦等金屬在空氣和很多種含氧的溶液中，都易于被氧所鈍化，故這些金屬稱為自鈍化金屬。利用它可以使某些金屬達(dá)到減緩腐蝕的目的。如一般鋼鐵常采用硝酸、重鉻酸鉀、亞硝酸鈉等溶液進(jìn)行鈍化處理；在鐵中加入易鈍化金屬組分

34、可冶煉成耐蝕不銹鋼等。2.酸洗鈍化用途：對(duì)不銹鋼全面酸洗鈍化，清除各類油污、銹、氧化皮、焊斑等污垢，處理后表面變成均勻銀白色，大大提高不銹鋼抗腐蝕性能，適用于各種型號(hào)不銹鋼零件、板材及其設(shè)備。特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，使用方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時(shí)添加了高效緩蝕劑、抑霧劑，防止金屬出現(xiàn)過(guò)腐蝕和氫脆現(xiàn)象、抑制酸霧的產(chǎn)生。特別適用于小型復(fù)雜工件，不適合涂膏的情況，優(yōu)于市場(chǎng)同類產(chǎn)品。4.6鈍化-處理鈍化處理是化學(xué)清洗中最后一個(gè)工藝步驟，是關(guān)鍵一步。鍋爐經(jīng)酸洗、水沖洗、漂洗后，金屬表面很清潔，非?；罨?，很容易遭受腐蝕，所以必須立即進(jìn)行鈍化處理，使清洗后的金屬表面生成保護(hù)膜，減緩腐蝕。很明顯的作用：對(duì)不銹鋼全面酸洗鈍化

35、處理，清除各類油污、銹、氧化皮、焊斑等污垢，處理后表面變成均勻銀白色，大大提高不銹鋼抗腐蝕性能，適用于各種型號(hào)不銹鋼零件、板材及其設(shè)備。1）特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，使用方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時(shí)添加了高效緩蝕劑、抑霧劑，防止金屬出現(xiàn)過(guò)腐蝕和氫脆現(xiàn)象、抑制酸霧的產(chǎn)生。特別適用于小型復(fù)雜工件，不適合涂膏的情況，優(yōu)于市場(chǎng)同類產(chǎn)品。 2）使用方法：根據(jù)不銹鋼的材質(zhì)和氧化皮嚴(yán)重程度不同，可以用原液或按1：14的比例加水稀釋后使用；鐵素體、馬氏體和鎳含量低的奧氏體不銹鋼（如420、430、200、201、202、300、301等）稀釋后使用，鎳含量較高的奧氏體不銹鋼（如304、321、316、316L等）用原液浸泡；一

36、般常溫或加熱到5060度后使用，浸泡3-20分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間（具體時(shí)間和溫度用戶根據(jù)自己的試用情況確定），至表面污垢完全清除，成均勻銀白色，形成均勻致密的鈍化處理膜為止，處理完成后取出，用清水沖洗干凈，最好再用堿水或石灰水沖洗中和。鈍化處理：用鉻酸鹽溶液與金屬作用在其表面生成三價(jià)或六價(jià)鉻化層的過(guò)程，稱為鈍化，亦名鉻化。多用于鋁、鎂及其合金的處理，對(duì)鋼鐵也能形成鉻化層，但很少單獨(dú)使用，常和磷化配套使用，以封閉磷化層的孔隙，使磷化層中裸露的鋼鐵鈍化，以抑制殘余磷化加速劑的腐蝕作用，進(jìn)一步增加防護(hù)能力。鈍化時(shí)一般用重鉻酸鉀溶液（克升，有時(shí)也加入12克磷酸），在80-90攝氏度浸嘖2-3分鐘取出，水洗即

37、可。5.鈍化案例（不銹鋼鈍化）5.1船舶不銹鋼艙的鈍化為了更好地運(yùn)輸強(qiáng)腐蝕貨物，不銹鋼艙要進(jìn)行鈍化，不銹鋼的鈍化處理應(yīng)遵從不銹鋼制造商的推薦方法。在對(duì)不銹鋼貨艙進(jìn)行鈍化的過(guò)程中，操作人員應(yīng)穿戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)用品，操作人員注意互相協(xié)調(diào)；無(wú)關(guān)人員應(yīng)原理操作區(qū)域。共有兩種處理方法，即硝酸清洗法和完全浸酸法。硝酸處理法通常被稱為鈍化處理法，是常規(guī)的處理方法。對(duì)于整個(gè)船艙的完全浸酸和鈍化通常只有在交付使用前的建造階段以及修理階段進(jìn)行。5.1.1用船艙洗艙機(jī)進(jìn)行循環(huán)而進(jìn)行不銹鋼鈍化處理。1）需要以下設(shè)備： 四臺(tái)配有8毫米或9.5毫米噴嘴的不銹鋼洗艙機(jī)（316），另加四臺(tái)沖洗機(jī)。沖洗機(jī)并不要求是不銹鋼質(zhì)的。

38、四根洗艙管，可耐受20%的硝酸溶液以及10BAR的安全工作壓強(qiáng).（SSBWHOSE）。每個(gè)待鈍化船艙需要80噸沖洗淡水。船上淡水量越多越好。酸堿度（pH）測(cè)試成套工具或者能測(cè)試pH值介于1至14之間精確到1/2點(diǎn)。帶有四個(gè)公連接器洗艙管的盲板適配器。該盲板適配器應(yīng)裝好閥門以使絕緣。2）鈍化過(guò)程：硝酸清洗通常被指稱為鈍化，意味著在此過(guò)程中金屬表面形成了一層保護(hù)性的惰性薄膜。實(shí)際上，酸處理主要是去除影響在不銹鋼表面形成惰性氧化薄膜的污物，同時(shí)也有助于加快氧化過(guò)程。清洗要鈍化的船艙以至水白的程度。用約15%的硝酸溶液（10-20%）清洗整個(gè)船艙表面。切記將酸加入水中，而不是將水加入酸中，以將混合產(chǎn)生

39、的熱量減到最小。為了保證得到15%的溶液濃度，測(cè)出水流裝滿200升圓桶的時(shí)間，以計(jì)算淡水供應(yīng)的流速。應(yīng)用這一流速向船艙內(nèi)注入所要求量的水。建議使用足量的溶液以使得鈍化過(guò)程中泵吸不間斷。用不銹鋼質(zhì)的泵將要求量的酸加入船艙內(nèi)，并由適當(dāng)?shù)腍OSE直接導(dǎo)入船艙里的水中。如果要鈍化大量船艙，建議在第一個(gè)船艙內(nèi)配制溶液然后逐個(gè)船艙傳輸。注意在傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生溶液損失，因此溶液可能需要中途加注。鈍化大量船艙時(shí)，應(yīng)監(jiān)控溶液的質(zhì)量，通過(guò)測(cè)量溶液的pH值和觀測(cè)溶液的顏色來(lái)控制溶液的濃度和污物。用盲板適配器，將規(guī)定數(shù)量的洗艙管和機(jī)器聯(lián)接起來(lái)。（應(yīng)用盡可能多的洗艙機(jī)）洗艙口應(yīng)蓋住以免溶液流出到低碳鋼甲板上。不銹鋼管鞍

40、套可以很好地蓋住這些開口。應(yīng)不斷讓水流過(guò)甲板，以便稀釋偶爾流到甲板上的酸。按照以下方式開始循環(huán)船艙里的清洗溶液。從甲板平面向下10英寸落差，循環(huán)足一小時(shí)。高于船艙地板以上15英寸循環(huán)足一小時(shí)。在底部平面循環(huán)完成以后，關(guān)閉循環(huán)聯(lián)接上的閥門并將溶液輸送到下一個(gè)船艙。開始每個(gè)船艙的再循環(huán)之前，測(cè)量溶液的pH值。如果pH值高于2，則倒掉溶液。循環(huán)管從船艙上拆卸下來(lái)之后，應(yīng)用水灌洗。3）沖洗過(guò)程選擇一個(gè)船艙用以儲(chǔ)存淡水。這一船艙的泵管應(yīng)當(dāng)連接到洗艙管上。將洗艙管線上的所需數(shù)量的洗艙機(jī)連接到需要沖洗的船艙。所需要的洗艙機(jī)數(shù)量與循環(huán)所用的機(jī)器數(shù)量一致。使用與循環(huán)時(shí)一樣的落差。每15分鐘測(cè)量一次用完的水的pH

41、值，并記錄下來(lái)。當(dāng)pH值達(dá)到可接受的水平（6-7）時(shí)，改為第二個(gè)落差沖洗。以第二個(gè)落差沖洗30分鐘。完全排空船艙的水，撤去沖洗機(jī)。給船艙通風(fēng)。對(duì)船艙進(jìn)行目測(cè)，并測(cè)量隱蔽區(qū)域表面的pH值。如果手頭有鈍化儀，將鈍化儀的讀數(shù)一并記錄下來(lái)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，每艘船只和每個(gè)情況都有所不同。所以，建議負(fù)責(zé)人根據(jù)自己所處的特殊情況評(píng)估這些步驟，并且依照自己的最佳判斷進(jìn)行處理。5.2常見工業(yè)不銹鋼酸洗鈍化5.2.1常見不銹鋼加工中酸洗鈍化1) 切削加工后的清洗及酸洗鈍化 不銹鋼工件經(jīng)切削加工后表面上通常會(huì)殘留鐵屑、鋼末及冷卻乳液等污物，會(huì)使不銹鋼表面出現(xiàn)污斑與生銹，因此應(yīng)進(jìn)行脫脂除油，再用硝酸清洗，既去除了鐵屑鋼末

42、，又進(jìn)行了鈍化。2)焊接前后的清洗及酸洗鈍化 由于油脂是氫的來(lái)源，在沒(méi)有清除油脂的焊縫中會(huì)形成氣孔，而低熔點(diǎn)金屬污染(如富鋅漆)焊接后會(huì)造成開裂，所以不銹鋼焊前必須將坡口及兩側(cè)20mm內(nèi)的表面清理干凈，油污可用丙酮擦洗，油漆銹跡應(yīng)先用砂布或不銹鋼絲刷清除，再用丙酮擦凈。 不銹鋼設(shè)備制造無(wú)論采用何種焊接技術(shù)，焊后均要清洗，所有焊渣、飛濺物、污點(diǎn) 與氧化色等均要除掉，清除方法包括機(jī)械清洗與化學(xué)清洗。機(jī)械清洗有打磨、拋光與噴砂噴 丸等，應(yīng)避免使用碳鋼刷子，以防表面生銹。為取得最好的抗腐蝕性能，可將其浸泡在HNO3和HF的混液中，或采用酸洗鈍化膏。實(shí)際上常4锎1械清洗與化學(xué)清洗結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。3)鍛鑄件

43、的清洗 經(jīng)鍛鑄等熱加工后的不銹鋼工件，表面往往有一層氧化皮、潤(rùn)滑劑或氧化物污染，污染物包括石墨、二硫化鉬與二氧化碳等。應(yīng)通過(guò)噴丸處理、鹽浴處 理以及多道酸洗處理。如美國(guó)不銹鋼渦輪機(jī)葉片處理工藝為：鹽浴(10min)水淬(25min)硫酸洗(2min)冷水洗(2min)堿性高錳酸鹽浴(10min)冷水洗(2min)硫酸洗(1rain)冷水洗(1min)硝酸洗(15min)冷水洗(1min)熱水洗(1min)空氣干燥。I.新裝置投產(chǎn)前的酸洗鈍化處理 許多大型化工、化纖、化肥等裝置的不銹鋼設(shè)備與管道在投產(chǎn)開工前要求進(jìn)行酸洗鈍化。雖然設(shè)備在制造廠已進(jìn)行過(guò)酸洗，去除了焊渣與氧化皮，但在存放、運(yùn)輸、安裝過(guò)

44、程中又難免造成油脂、泥砂、鐵銹等的污染，為確保裝置與設(shè)備試車產(chǎn)品(尤其是化工中間體及精制品)的質(zhì)量能夠達(dá)到要求，保證一次試車成功，必須進(jìn)行酸洗鈍化。如H2O2生產(chǎn)裝置不銹鋼設(shè)備與管道，投產(chǎn)前必須進(jìn)行清洗，否則若有污物重金屬離子會(huì)使催化劑中毒。另外，如金屬表面有油脂與游離鐵離子等會(huì)造成H2O2的分解，劇烈放出大量熱，引發(fā)著火，甚至爆炸。同樣對(duì)氧氣管道來(lái)說(shuō)存在微量油污與金屬微粒也可能產(chǎn)生火花而發(fā)生嚴(yán)重后果。II.現(xiàn)場(chǎng)檢修中的酸洗鈍化處理 在精制對(duì)苯二甲酸(PTA)，聚乙烯醇(PVA)，腈綸，醋酸等生產(chǎn)裝置的設(shè)備材料中，大量使用奧氏體不銹鋼316L、317、304L，由于物料都含有Cl-、Br-、

45、SCN-、甲酸等有害離子，或由于污垢、物料結(jié)聚，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕與焊縫腐蝕。在停車檢修時(shí)可以對(duì)設(shè)備或部件進(jìn)行全面或局部酸洗鈍化處理，修復(fù)其鈍化膜，以防局部腐蝕擴(kuò)展。如上海石化PTA裝置干燥機(jī)的不銹鋼管子更新檢修及腈綸裝置的不銹鋼換熱器檢修等均進(jìn)行過(guò)酸洗鈍化。III.在役設(shè)備除垢清洗 石油化工裝置中的不銹鋼設(shè)備，尤其是換熱器，經(jīng)一定時(shí)間運(yùn)行后，內(nèi)壁會(huì)沉積各種污垢，如碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、氧化鐵垢、有機(jī)物垢、催化劑垢等，影響了換熱效果，并且會(huì)造成垢下腐蝕。需要選擇合適的清洗劑進(jìn)行除垢，可采用硝酸、硝酸+氫氟酸、硫酸、檸檬page酸、EDTA、水基清洗劑等，并添加適量的緩蝕劑。除垢

46、清洗后，如需要可再進(jìn)行鈍?；幚?。如上海石化PTA、醋酸、腈綸等裝置的不銹鋼換熱器均進(jìn)行過(guò)除垢清洗。5.2.2不銹鋼酸洗鈍化相關(guān)工藝注意事項(xiàng)1)酸洗鈍化的前處理 不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等，應(yīng)通過(guò)機(jī)械清洗，然后除油脫脂。如果酸洗液與鈍化液不能去除油脂，表面存在油脂會(huì)影響酸洗鈍化的質(zhì)量，為此除油脫脂不能省略，可以采用堿液、乳化劑、有機(jī)溶劑與蒸汽等進(jìn)行。2)酸洗液及沖洗水中Cl-的控制 某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏采用加入鹽酸、高氯酸，三氯化鐵與氯化鈉等含氯離子的侵蝕介質(zhì)作為主劑或助劑去除表面氧化層，除油脂用三氯乙烯等含氯有機(jī)溶劑，從防止應(yīng)力腐蝕破裂來(lái)說(shuō)是不太適宜的。此外，對(duì)初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水，但對(duì)最終清洗用水要求嚴(yán)格控制鹵化物含量。通常采用去離子水。如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)用水，控制C1-含量不超過(guò)25mg/L，如無(wú)法達(dá)到這一要求，在水中可加入硝酸鈉處理，使其達(dá)到要求，C1-含量超標(biāo)，會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜，是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等的根源。3)酸洗鈍化操作中的工藝控制 硝酸溶液?jiǎn)为?dú)用于清除游離鐵和