聊一聊金属表面处理中什么是不锈钢钝化

盟友2563987457

2024-10-18 16:13

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一、不锈钢钝化的原理：
钝化：不锈钢经过钝化药水处理后，其抗腐蚀速度比未钝化处理大幅提高的工艺称不锈钢钝化。
不锈钢钝化的原理：钝化的机理可用钝化膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化物作用，在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能牢固地吸附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，厚度约为1-10nm，可用光学分析法测出，通常是金属和氧的的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解，达到防止腐蚀的效果。

二、不锈钢钝化化学反应过程：
第一步 Fe离子的浸蚀与氧化
Fe·H20+OS≒[FeOH·OS]ad+H++e[FeOH·OS]ad≒[FeO·OS]ad+H++e[FeO·OS]ad+H2O≒FeOOH+OS十H++e[FeO·OS]ad≒FeO+OS
第二步金属氧化物的生成FeOOH+Cr+H2O≒CrOOH+Fe·H202FeOOH≒Fe203+H202CrOOH≒Cr203+H20MO+3FeO+3H2O≒MOO3+3Fe·H2ONi+FeO+2H20≒NiO+Fe·H20(其中Os表示钝化过程中的催化剂，且在钝化过程中浓度不变，ad表示吸附中间体。)由此可知钝化膜的主要成份是Fe2O3、Cr203、CrOOH、NiO、MO以MOO3形式存在。

三、不锈钢钝化的作用
1、提高不锈钢在环境介质中热力学稳定性。经过不锈钢钝化的不锈钢产品，在金属电位序中处于较正的位置，即与贵金属相近，化学性质稳定，而未钝化的不锈钢为活化状态，处于电位较负的位置，与普通钢铁相近。
2、预防不锈钢的局部腐蚀。一般不锈钢易产生的各种腐蚀，包括点腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳等，这些与表面状态有关。钝化可以消除各腐蚀的萌生源，使临界点腐蚀的电位变正。
3、不锈钢钝化使不锈钢表面具有足够的清洁度。钝化可以清除不锈钢表面层的金属污染物，以及嵌入不锈钢的杂质，如铜、锌、镉、铅以及低熔金属、游离铁，使表面的所含铬、镍富集而稳定。这些金属的污染容易导致不锈钢腐蚀破坏。
4、消除不锈钢表面热加工氧化物。在不锈钢钝化过程中使用含有氢氟酸的硝酸溶液，兼有浸蚀氧化物和钝化表面的作用。

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