前言不銹鋼鈍化膜其物理化學(xué)結(jié)構(gòu)至今尚未完全確認(rèn) 目前常稱(chēng)其為復(fù)什氧化物或氫氧化膜常溫凈化及有氧環(huán)境這三個(gè)重要的因素是鈍化膜生成要素
從熱力學(xué)上講絕大多數(shù)金屬在一般環(huán)境下都會(huì)自發(fā)地發(fā)生腐蝕可是在某些介質(zhì)環(huán) 境下金屬表面會(huì)發(fā)生一種陽(yáng)極反應(yīng)受阻的現(xiàn)象這種由于金屬表面狀態(tài)的改變引起金屬表 面活性的突然變化使表面反應(yīng)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(xiàn)象稱(chēng)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(tài)稱(chēng)為鈍態(tài)鈍態(tài)金屬所具有的性質(zhì)稱(chēng)為鈍性

金屬鈍化有兩種理論一種稱(chēng)為成相膜理論另一種稱(chēng)為吸附理論成相膜理論認(rèn)為處于介質(zhì)中的金屬表面能生成一層致密的覆蓋良好的保護(hù)膜該保護(hù)膜作為一個(gè)獨(dú) 立相存在把金屬與介質(zhì)隔開(kāi)使表面反應(yīng)速度明顯下降金屬表面轉(zhuǎn)為鈍態(tài)吸附理論 認(rèn)為不一定要形成完整的鈍化膜才會(huì)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(chǎn)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(xué)吸附而結(jié)合使金屬表面的自由鍵能趨于飽和改變了金屬與介質(zhì)界面的 結(jié)構(gòu)及能量狀態(tài)降低了金屬與介質(zhì)間的反應(yīng)速度從而產(chǎn)生鈍化作用

成相膜理論與吸附理論的主要區(qū)別在于成相膜理論強(qiáng)調(diào)了鈍化層的機(jī)械隔離作用; 而吸附理論認(rèn)為主要是吸附層改變了金屬表面的能量狀態(tài)使不飽和鍵趨于飽和降低了金屬表面的化學(xué)活性造成鈍化事實(shí)上金屬的實(shí)際鈍化過(guò)程比上述兩種理論模型要復(fù)雜得多它與材料的表面成分組織結(jié)構(gòu)能量狀態(tài)等多種因素的變化有關(guān)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(qū)別于其他鋼種和普通鋼的首要性能按照現(xiàn)代的認(rèn)識(shí)一般不銹鋼也只是在不受污染的大氣環(huán)境中才能保持不生銹或耐腐蝕在實(shí)際應(yīng)用特別是許多工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中不銹鋼仍然可因腐蝕介質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生腐蝕而晶間腐蝕孔蝕應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等局部腐蝕往往是其主要表現(xiàn)形式不銹鋼的耐腐蝕性能好壞取決于鋼種的化學(xué)成分表面狀態(tài)和環(huán)境條件

在具體的應(yīng)用條件中即鋼種和環(huán)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(chǎn)生局部腐蝕的根本原因不銹鋼并非絕對(duì)不生銹的鋼其耐腐蝕性好只是相對(duì)的有條件的保持其表面清潔即鈍化狀態(tài)尤為重要

鈍化膜的生成特征

在高溫條件下不銹鋼表面會(huì)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(xué)結(jié)構(gòu)至今尚未完全確認(rèn) 目前常稱(chēng)其為復(fù)什氧化物或氫氧化膜純凈不銹鋼表面會(huì)在大氣或其他含氧環(huán)境中自發(fā)形成并具有自愈特征的這種鈍化膜常溫凈化及有氧環(huán)境這三個(gè)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(shí)都應(yīng)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(guò)的不銹鋼管在貯運(yùn)和使用過(guò)程特別是后續(xù)加工過(guò)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(biāo)記油脂或防護(hù)材料對(duì)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(tài)都與所要求的鈍化膜有很大差異對(duì)不銹鋼的耐蝕性不利

鈍化膜的防護(hù)

防止鈍化膜污損是不銹鋼管制造貯運(yùn)使用及再制造過(guò)程中都必須重視的首要問(wèn)題為此應(yīng)注意

1搬運(yùn)吊裝作業(yè)應(yīng)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(yùn)設(shè)備應(yīng)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(duì)表面的沾污難以避免時(shí)應(yīng)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(lèi)工具應(yīng)專(zhuān)用絕不可與其他鋼鐵或非鐵金屬材料加工混用

4根據(jù)管徑壁厚批量運(yùn)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(yīng)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(yīng)防范污水海水湖水河水的浸泡