江苏不锈钢制品检验中心在哪里？
奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、高温抗氧化性、良好的低温性能和优异的机械和R能生成性。因此广泛应用于化工、石油、电力、核工程、航空航天、海洋、医药、轻工、纺织等部门。其主要目的是防止腐蚀和生锈。不锈钢的耐蚀性主要取决于表面钝化膜。如果膜不完整或有缺陷，不锈钢仍然会被腐蚀。在工程中，通常进行酸洗和钝化，使不锈钢的耐腐蚀性能发挥更大的作用。在不锈钢设备和部件的成型、组装、焊接、焊缝检验(如探伤、试压)和施工标记过程中，会带来表面油污、铁锈、非金属污垢、低熔点金属污染物、油漆、焊渣和飞溅物，影响不锈钢设备和部件的表面质量，破坏其表面的氧化膜，降低钢材的整体抗腐蚀能力和局部抗腐蚀能力(包括点蚀和缝隙腐蚀)。
不锈钢表面的清洗、酸洗和钝化不仅可以最大限度地提高耐腐蚀性，还可以防止产品污染，获得美观的外观。GBl50-1998《钢制压力容器》中规定“有防腐蚀要求的不锈钢和复合钢板制成的容器表面应进行酸洗钝化”。本规定是针对石油化工行业使用的压力容器，因为这些设备是在直接接触腐蚀性介质的情况下使用，从保证耐腐蚀性的角度提出酸洗钝化是必要的。对于其他工业部门来说，如果不是出于防腐的目的，只是基于清洁美观的要求，不锈钢材料是不需要酸洗钝化的。但是不锈钢设备的焊缝需要酸洗钝化。对于核工程、一些化工厂等要求严格的应用场合，除酸洗钝化外，还应使用高纯介质进行最终的精细清洗或机械、化学、电解抛光。
2.不锈钢酸洗钝化原理
不锈钢的耐腐蚀性主要是由于其表面覆盖着一层非常薄(约1nm)致密的钝化膜，这是保护不锈钢的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特性，不应视为腐蚀的完全停止，而是一种扩散阻挡层，大大降低了阳极反应速度。一般来说，膜在还原剂(如氯离子)存在的情况下容易被破坏，而在氧化剂(如空气)存在的情况下，膜可以得到维护或修复。
不锈钢工件在空气中放置会形成一层氧化膜，但这层膜的保护并不完善。一般在用氧化剂钝化之前，需要进行彻底的清洗，包括碱洗和酸洗，以保证钝化膜的完整性和稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件，保证形成高质量的钝化膜。由于平均厚度为10μm的不锈钢表面受到酸洗的腐蚀，酸液的化学活性使得缺陷部分的溶解速度高于表面上的其他部分，因此酸洗可以使整个表面趋于均匀和平衡，一些原本容易引起腐蚀的隐患被消除了。但更重要的是，通过酸洗钝化，铁和铁的氧化物先于铬和铬的氧化物溶解，贫铬层被去除，导致不锈钢表面铬的富集。这种富铬钝化膜的电位可达+1.0V (SCE)，与贵金属接近，耐蚀稳定性提高。不同的钝化处理也会影响膜的成分和结构，从而影响防锈性能。例如，通过电化学改性，钝化膜可以具有多层结构，CrO3或Cr2O3可以形成在阻挡层中，或者可以形成玻璃态氧化物膜，使得不锈钢可以发挥其最大的耐腐蚀性。
国内外学者对不锈钢钝化膜的形成做了大量的研究。以北京科技大学近年来对316L钢钝化膜的光电子能谱研究为例，简述[1]。不锈钢钝化是指表层因为某种原因溶解，被水分子吸收。在氧化剂的催化下，形成氧化物和氢氧化物，与组成不锈钢的cr、Ni、Mo元素反应，最终形成稳定的成相膜，防止了膜的破坏和腐蚀。反应过程如下:
Fe H2O+O *≈[FeOH O *]ad+H ++ e
[FeOH O*]ad≈[FeO O*]ad+H++e
[feo o *] ad+H2O ≈ feooh+o * ten H++e
[FeO O*]ad≈FeO+O*
Fe ooh+Cr+H2O≈CrOOH+Fe H2O
2 Fe ooh≈fe2o 3+H2O
2 rooh≈cr2o 3+H2O
MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe H2O
ni+FeO+2h2o≈NiO+Fe H2O
(其中，Os代表钝化过程中的催化剂，钝化二离子中的浓度不变，ad代表吸附中间体。)[第页]
可以看出，316L钝化膜表层存在Fe2O3、Fe(OH)3或γ -FeOOH、cr2o 3、CrOOH或Cr(OH)3和MO，钝化膜的主要成分为CrO3、FeO和NiO。
3.不锈钢酸洗钝化的方法和技术。
3.1酸洗钝化处理方法的比较
不锈钢设备和零件的酸洗钝化根据操作的不同有多种方法，其适用范围和特点见表1。
表1不锈钢酸洗钝化方法对比
方法适用范围的优缺点
浸泡法用于可以放入酸洗槽或钝化槽的零件，不适用于大型设备。酸洗液可长期使用，生产效率高，成本低。装满酸液的大容量设备消耗液体过多。
刷涂法适用于大型设备的内表面和局部处理，工作条件恶劣，酸液无法回收。
粘贴法用于安装或维修现场，尤其是焊接部位处理的手工操作，劳动条件差，生产成本高。
安装现场采用喷涂法，具有耗液量少、成本低、速度快等优点，但需要配备喷枪和环串系统。
循环法便于大型设备，如换热器和管壳式处理，酸溶液可重复使用，因此需要在循环系统中连接管道和泵。
电化学法不仅可用于零件，也可用于刷涂法现场设备的表面处理。技术复杂，需要DC电源或恒电位仪。
3.2酸洗钝化处理配方示例
3.2.1一般处理[2]
根据ASTM A 380-1999，仅以300系列不锈钢为例。
(1)酸洗
HNO 36% ~ 25%+HF 0.5% ~ 8%(体积分数)；
温度21 ~ 60℃；需要的时间；
或5%-10%(质量分数)的柠檬酸铵；
温度49 ~ 765438±0℃；时间10 ~ 60分钟。
(2)钝化
HNO 320% ~ 50%(体积分数)；
温度49 ~ 765438±0℃；时间10 ~ 30分钟；
或者温度为2l-38 ℃;时间为30 ~ 60min；
或HNO 320% ~ 50%+Na2Cr207H2022% ~ 6%(质量分数)；
温度为49-54 ℃;时间15 ~ 30分钟；
或者温度为21 ~ 38℃；时间为30 ~ 60分钟。
(3)除垢和酸洗
H2SO4 48% ~ 11%(体积分数)；
温度为66-82 ℃;6英寸之间5 ~ 45分钟；
和HNO 36% ~ 25%+HF 0.5% ~ 8%(体积分数)；
温度21 ~ 60℃；
或HNO 315% ~ 25%+HFL%-8%(体积分数)。
糊剂处理
(1)以广州石化公司新建尿素不锈钢设备内表面焊缝和母材的钝化以及维修面打磨焊缝的局部钝化为例[3]。
酸洗膏:
25% HNO+4% HF+7L %冷凝水(体积分数)和BaSO，并调整至糊状。
钝化膏:
将30% HNO3或25% HNO3+1%(质量分数)K2Cr207和BaSO7调成糊状。
涂覆表面5 ~ 30分钟，用冷凝水冲洗至pH=7，或在单个装置上喷洒过氧化氢进行化学钝化。
(2)以上海大明铁厂的专利M为例。
酸洗钝化膏:
HN 038% ~ 14%(作为钝化剂)；
0% ~ 15%的HFL(作为腐蚀剂)；
2.2% ~ 2.7%硬脂酸镁(作为增稠剂)
60% ~ 70%的硝酸镁(用作填料，提高附着力和透气性)；[第页]
2.3% ~ 2.8%的多聚磷酸钠(作为缓蚀剂)；
水(粘度调节)。
电化学处理
以厦门大学专利[5]为例，其处理方法是:将待处理的不锈钢工件作为阳极，控制恒电位进行阳极氧化，或先将不锈钢工件作为阴极，控制恒电位进行阳极氧化，再将不锈钢工件作为阳极，控制恒电位进行阳极氧化，继续改变其恒电位进行钝化，电解液均采用HN03。经过这种处理后，不锈钢钝化膜的性能得到改善，耐蚀性大大提高。点蚀临界电位(Eb)提高了约1000mV(在3% NaCl溶液中)，抗均匀腐蚀性能提高了三个数量级(在20% ~ 30% H2S 04溶液中，45℃)。
4.不锈钢酸洗钝化的适用范围
4.1不锈钢设备制造过程中的酸洗钝化
4.1.1切割后的清洗和酸洗钝化[6]
不锈钢工件切割后，表面通常会残留铁屑、钢粉、冷却乳化液等污垢，会使不锈钢表面产生污渍和锈迹。所以要进行脱脂去油污，然后用硝酸清洗，不仅去除了铁屑和钢粉，而且钝化了。
4.1.2焊接前后的清洗和酸洗钝化[7]
因为油脂是氢的来源，不清除油脂会在焊缝中形成气体，低熔点金属污染(如富锌漆)会造成焊后开裂。因此，不锈钢焊接前，必须将坡口及两侧20mm以内的表面清理干净，油污可用丙酮擦洗，漆锈先用砂布或不锈钢钢丝刷清除，再用丙酮擦拭。
不锈钢设备制造无论采用何种焊接工艺，焊后都应进行清洗，清除所有焊渣、飞溅物、污渍和氧化色。清洗方法包括机械清洗和化学清洗。机械清洗包括打磨、抛光和喷砂等。应避免使用碳钢刷，以防止表面生锈。为了获得最佳的耐蚀性，可以将其浸泡在HNO3和HF的混合溶液中，也可以使用酸洗钝化膏。事实上，4锎1机械清洗经常与化学清洗相结合。
4.1.3锻造铸件的清理[6]
不锈钢工件经过锻造、铸造等热加工后，表面往往会被一层氧化皮、润滑剂或氧化物污染，污染物有石墨、二硫化钼和二氧化碳。应采用喷丸、盐浴处理和多道酸洗处理。例如，美国的不锈钢涡轮叶片的处理过程如下:
盐浴(10分钟)→水淬(2.5分钟)→硫酸洗(2分钟)→冷水洗(2分钟)→碱性高锰酸盐浴(10分钟)→冷水洗(2分钟)→硫酸洗(1雨)→冷水洗(65433)。
4.2新机组投产前的酸洗和钝化处理
许多大型化工、化纤、化肥等不锈钢设备和管道在投产前都需要进行酸洗钝化。虽然设备在出厂时已进行了酸洗，去除焊渣和氧化皮，但在储存、运输和安装过程中，不可避免地会造成油脂、泥浆、铁锈等污染。为了保证装置和设备的试车产品(特别是化工中间体和精制产品)质量符合要求，确保一次试车成功，必须进行酸洗钝化。例如H2O2生产装置的不锈钢设备和管道在生产前必须清洗干净，否则污垢中的重金属离子会使催化剂中毒。另外，如果金属表面有油脂和游离铁离子，会引起H2O2分解，剧烈释放大量热量，引起火灾甚至爆炸。同样，对于氧气管道来说，微量油污和金属颗粒的存在也可能产生火花，造成严重后果。
4.3现场维护中的酸洗钝化处理
奥氏体不锈钢316L、317、304L广泛用于精制对苯二甲酸(PTA)、聚乙烯醇(PVA)、腈纶、醋酸等设备材料。因为物料都含有Cl-、Br-、SCN-、甲酸等有害离子，或者因为污垢和物料结块，都会造成设备上的斑点。停车检修时，可通过酸洗使设备或部件全部或部分钝化，并修复钝化膜，防止局部腐蚀蔓延。如上海石化公司PTA装置干燥器的不锈钢管和腈纶装置的不锈钢换热器都经过酸洗钝化处理。
4.4在用设备的除垢和清洗
石油化工厂的不锈钢设备，尤其是换热器，在运行一定时间后，内壁会沉积各种垢，如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢、催化剂垢等。，会影响换热效果，造成垢下腐蚀。除垢要选择合适的清洗剂，如硝酸、硝酸+氢氟酸、硫酸、柠檬酸、EDTA、水基清洗剂等。，并加入适量的缓蚀剂。除垢清洗后，必要时可以钝化。化学处理例如，上海石化公司PTA、醋酸和腈纶装置中的不锈钢热交换器已被除垢和清洗。
5.不锈钢酸洗钝化的注意事项
5.1酸洗钝化的预处理
如果不锈钢工件在酸洗钝化前表面有污垢，应先用机械清洗，然后脱脂。如果酸洗液和钝化液不能去除油脂，表面油脂的存在会影响酸洗钝化的质量。所以脱脂是不能省略的，碱溶液、乳化剂、有机溶剂、蒸汽都可以。
5.2酸洗液和清洗水中Cl-的控制
对于一些不锈钢酸洗液或酸洗膏，采用盐酸、高氯酸、氯化铁、氯化钠等含氯腐蚀介质作为主要药剂或添加剂去除表面氧化层，采用三氯乙烯等含氯有机溶剂去除油脂，不适合防止应力腐蚀开裂。此外，工业水可以用作初始洗涤水，但是严格控制最终洗涤水的卤化物含量。通常使用去离子水。如石油化工奥氏体不锈钢压力容器水压试验用水中C1-的含量应控制在不超过25mg/L，如果达不到这一要求，可在水中加入硝酸钠使其符合要求。如果C1-含量超标，不锈钢的钝化膜将被破坏，这是点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的根源。
5.3酸洗钝化操作中的过程控制
单独的硝酸溶液对于去除游离铁和其他金属污染物是有效的，但是对于去除铁鳞、厚腐蚀产物、回火膜等是无效的。一般要用HNO3+HF溶液，为了操作方便和安全，可以用氟化物代替HF[2]。硝酸溶液中不能单独加入任何缓蚀剂，但硝酸+氢氟酸酸洗时需要加入Lan-826。使用硝酸+氢氟酸进行酸洗。为防止腐蚀，浓度应保持在5: 1。温度应低于49℃，如果太高，HF会挥发。
对于钝化液，硝酸应控制在20%-50%之间。根据电化学测试，硝酸浓度小于20%处理的钝化膜质量不稳定，容易产生点蚀[8]，但硝酸浓度不宜大于50%，要防止过钝化。
用一步法处理脱脂酸洗钝化，虽然操作简单，节省工时，但酸洗钝化液(膏)中会有腐蚀性的HF，所以最终的保护膜质量不如多步法。
酸洗时，允许在一定范围内调整酸浓度、温度和接触时间。随着酸洗液使用时间的增加，一定要注意酸浓度和金属离子浓度的变化，避免过度酸洗。钛离子的浓度应小于2%，否则会导致严重的点蚀。一般来说，提高酸洗温度会加速和改善清洗效果，但也可能增加表面污染或损坏的风险。
5.4不锈钢敏化条件下的酸洗控制[2]
有些不锈钢由于热处理或焊接不良而敏化，HNO &；HF酸洗可能会引起晶间腐蚀，而晶间腐蚀引起的裂纹会在操作、清洗或后续加工过程中浓缩卤化物，导致应力腐蚀。这些敏化的不锈钢一般不适合用HNO3+HF溶液除锈或酸洗。如果焊后必须进行酸洗，应使用超低碳或稳定化不锈钢。
5.5不锈钢和碳钢组件的酸洗
对于不锈钢和碳钢组件(如换热器中的不锈钢管、管板和碳钢壳体)，如果用HNO3或HNO3+HF进行酸洗钝化，碳钢会被严重腐蚀。此时应加入适当的缓蚀剂如Lan-826。当不锈钢和碳钢的组合件在敏化状态下不能用HNO3+HF酸洗时，可用乙醇酸(2%)+甲酸(2%)+缓蚀剂在93℃下6h或EDTA铵基中性溶液+缓蚀剂在121℃下6h，然后用热水冲洗，浸入65438。
5.6酸洗钝化后处理
不锈钢工件经酸洗和水洗后，可在71 ~ 82℃下，在含10%(质量分数)NaOH+4%和4%(质量分数)KMnO4的1粗高锰酸盐溶液中浸泡5 ~ 60 min，以去除酸洗残渣，然后用水彻底清洗并干燥。不锈钢酸洗钝化后表面出现斑点或污渍，可用新鲜钝化液或高浓度硝酸擦洗消除。应保护最终通过酸洗钝化的不锈钢设备或部件，并用聚乙烯薄膜覆盖或包裹，以避免异种金属和非金属之间的接触。
酸性和钝化废液的处理应符合国家环保排放规定。例如，含氟废水可以用石灰乳或氯化钙处理。钝化液尽可能不需要重铬酸盐。如果有含铬废水，可以加入硫酸亚铁进行还原处理。
酸洗可能引起马氏体不锈钢的氢脆，必要时可通过热处理(加热至200℃一段时间)去除氧。
6.不锈钢酸洗钝化质量检验[8]
因为化学检验会破坏产品的钝化膜，所以一般在样板上进行。方法示例如下:
(1)硫酸铜滴定试验
用8 gcus 04+500ml H2O+2～3ml h2so 4溶液滴在样品板表面并保持湿润。如果铜在6分钟内没有沉淀，则合格。
(2)铁氰化钾滴定试验
将2ml HCl+1ml h2so 4+1 gk3fe(CN)6+97ml H2O溶液滴在模板表面，通过产生的蓝色斑点的数量及其出现的长度来判断钝化膜的质量。