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鈍化測試儀檢測原理及相關(guān)常識
2020-12-02 09:59:08 來源：泰立
在一定溶液中使金屬陽極氧化超過一定數(shù)值后，金屬溶解速率不但不增加，反而劇烈減小，這種使金屬表面由活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)的過程。
鈍化是使金屬表面轉(zhuǎn)化為不易被氧化的狀態(tài)，而延緩金屬的腐蝕速度的方法。另外，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，也叫鈍化。
采用電化學(xué)阻抗比較空氣暴露和化學(xué)鈍化304奧氏體不銹鋼表面鈍化膜質(zhì)量對其耐蝕性的影響,并提出一種結(jié)合陰極還原和顯色測量的鈍化膜質(zhì)量檢測新方法.結(jié)果表明:化學(xué)鈍化304不銹鋼表面鈍化膜的致密性和耐蝕性均高于空氣暴露樣品;空氣暴露樣品表面鈍化膜的顯色檢測值與還原電位相關(guān),當(dāng)電位低于鈍化膜外層富鐵氧化物的還原電位時,顯色值隨還原電位的降低而增大;化學(xué)鈍化樣品的顯色檢測值均接近于0;結(jié)合循環(huán)伏安分析可知,化學(xué)鈍化通過提高鈍化膜內(nèi)層富鉻氧化物的致密性來改善不銹鋼耐蝕性,基于陰極還原的顯色檢測可實現(xiàn)鈍化膜質(zhì)量的數(shù)值化表征。
不同系列不銹鋼材料的價格差異較大，較為經(jīng)濟的材料其耐蝕性不能滿足較高應(yīng)用要求，而單純的化學(xué)鈍化對不銹鋼材料耐蝕性能的提升有限。另一方面，傳統(tǒng)含鉻鹽的鈍化處理已逐漸被淘汰，不銹鋼的鈍化處理已轉(zhuǎn)向環(huán)境友好方向發(fā)展。近年來，不銹鋼表面檸檬酸鈍化及硅烷處理方法已成為了人們研究的新方向，前者因其鈍化液組分不含鉻鹽而具有環(huán)保特性，后者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)硅烷偶聯(lián)劑通過化學(xué)吸附覆著在金屬表面上，形成一層交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防護性硅烷膜。目前對不銹鋼進行檸檬酸鈍化與硅烷處理相結(jié)合的研究還比較少，因此，本文對馬氏體不銹鋼2Cr13化學(xué)鈍化、硅烷處理及檸檬酸鈍化與酸性硅烷體系處理相結(jié)合的復(fù)合處理耐蝕性差異進行研究，并對其表面不同膜層的耐蝕機理進行探討，可以為不銹鋼表面處理新方向提供參考，并具有一定的實際指導(dǎo)意義。 本文研究了馬氏體不銹鋼化學(xué)鈍化、硅烷處理和復(fù)合處理的耐蝕性及其機理。采用藍(lán)點法比較了不同表面處理后試樣變色時間的長短，利用鹽水浸泡試驗區(qū)分了不同表面處理后試樣腐蝕速率的大小，采用中性鹽霧試驗辨別了不同表面處理后試樣耐鹽霧性的優(yōu)劣，利用電化學(xué)測試方法對比了不同表面處理后試樣耐點蝕性能的差異和對腐蝕介質(zhì)的阻擋能力的區(qū)別，采用膜重測試對硅烷膜的膜厚進行了間接表征，以及利用掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀和全反射傅里葉變換紅外光譜儀表征了不同表面處理試樣表面薄膜，分析了不同薄膜的結(jié)構(gòu)組成和耐蝕機理。
鈍化測試儀檢測原理及相關(guān)常識
酸洗鈍化原理
在GBl50—1998《鋼制壓力容器》中規(guī)定“有防腐要求的不銹鋼制造的容器表面應(yīng)進行酸洗鈍化。”不銹鋼化學(xué)品容器還由于載運多種不同的化學(xué)品，對防止貨品污染有很高的要求，而國產(chǎn)不銹鋼板表面質(zhì)量相對較差．通常應(yīng)對不銹鋼板、設(shè)備、附件進行機械、化學(xué)或電解拋光等精整處理后再清洗、酸洗鈍化，使不銹鋼具有更強的耐蝕力。
不銹鋼化學(xué)品容器在營運中通常有使用水清洗的工序，如使用海水的話，海水中富含氯離子，對鈍化膜有較大的腐蝕作用，工況惡劣．進行酸洗鈍化更是不可缺少。
不銹鋼鈍化膜具有動態(tài)特征，不應(yīng)看作腐蝕完全停止，而是在形成擴散的保護層，通常在有還原劑(如氯離子)的情況下傾向于破壞鈍化膜，而在氧化劑(如空氣)存在時能保護和修復(fù)鈍化膜。不銹鋼放置于空氣中會形成氧化膜，但這種膜的保護性不夠完善，通過酸洗使不銹鋼表面平均有厚度為10u m的一層表面被腐蝕掉，酸液的化學(xué)活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其他部位高，因此酸洗可使整個表面趨于均勻平衡，更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵及鐵的氧化物比鉻和鉻的氧化物優(yōu)先溶解，去掉了貧鉻層，使不銹鋼表面富鉻，在氧化劑鈍化作用下使表面產(chǎn)生完整穩(wěn)定的鈍化膜，這種富鉻鈍化膜的電位可達(dá)+1.0V(SCE)，接近貴
金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩(wěn)定性。酸洗鈍化方式根據(jù)操作方式不同，不銹鋼酸洗鈍化處理主要有浸漬法、膏劑法、涂刷法、噴淋法、循環(huán)法、電化學(xué)法等6種方法。
一、浸漬法。
不銹鋼管線、彎頭、小件等*適用該法．且處理效果*好。因為處理件可充分浸泡在酸洗鈍化液中，表面反應(yīng)完全、鈍化成膜致密均勻。該法適合連續(xù)批量作業(yè)，但需隨溶液反應(yīng)濃度降低而不斷補充新液。其缺點是受酸槽形狀及容量的限制，不適合大容量設(shè)備及形狀過長過寬的管線；長期不用會因溶液揮發(fā)等原因而效果下降，需要專用場地、酸池及加熱設(shè)備。
二、膏劑法。
不銹鋼酸洗鈍化膏目前已在國內(nèi)廣泛使用并有系列產(chǎn)品供應(yīng)，主要成分由硝酸、氫氟酸、緩蝕劑、粘稠劑等按一定比例組成，船標(biāo)《不銹鋼酸洗鈍化膏》CB／T3595- 94有具體的檢驗規(guī)則，手工操作，適合現(xiàn)場施工，對不銹鋼化學(xué)品容器焊縫處理、焊接變色、拐角死角、扶梯背面及大面積的涂抹鈍化都適用。
膏劑法的優(yōu)點是不需要專用設(shè)備和場地，不需要加熱設(shè)備，現(xiàn)場操作靈活，酸洗鈍化一次完成，獨立性強；鈍化膏保質(zhì)期長，每次涂抹處理都用新的鈍化膏一次性使用，表面一層鈍化結(jié)束后反應(yīng)即停止，不易過腐蝕，不受后續(xù)沖洗時間限制，焊縫等薄弱環(huán)節(jié)還可以加強鈍化。缺點是工人操作環(huán)境差，勞動強度高，成本較高，對不銹鋼管線內(nèi)壁處理效果稍差，需結(jié)合其它方法。
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