不锈钢酸洗钝化的质量控制

1.2 常见各国不锈钢牌号对照表
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序号
1 2 3 4 5 7 8 11 13 14 15 16 17 19 20 23 24 25 26 27 28
种类
中国(GB) 前苏联(TOCT) 德国(DIN)
法国(NF)
日本(JIS)
美国 AISI/ ASTM
英国(BS)
国际(ISO)
1Cr18Mn8Ni5N 12X17T9AH4 X8CrMnNi189
注释： Y级：国际先进水平 I 级：国际一般水平 H级：国内先进水平
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第二部分 问题汇总
2.1 不锈钢腐蚀
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u裸露在腐蚀环境中的金属表面发生电化反应或化学反应，均会受到腐蚀。不锈 钢表面钝化膜之中耐腐蚀能力弱的部位，由于自激反应而形成点蚀反应，生成 小孔，再加上有氯离子接近，形成很强的腐蚀性溶液，加速腐蚀反应的速度。 还有不锈钢内部的晶间腐蚀开裂，所有这些，对不锈钢表面的钝化膜都发生破 坏作用。因此，对不锈钢表面必须进行定期的清洁保养，以保持其华丽的表面 及延长使用寿命。清洗不锈钢表面时必须注意不发生表面划伤现象，避免使用 漂白成分以及研磨剂的洗涤液，钢丝球、研磨工具等，为除掉洗涤液，洗涤完 成后再用洁净水冲洗表面。
X20Cr13 X22CrNi17 X40CrMo15
Z20C13 Z15CN16-02 Z45CSD10
SUS420J1 420 SUS431 431 SUS440A 440A
420S37 4
431S29 9
—
—
11Cr17
—
X105CrMo17 Z100CD17 SUS440C 440C
—
A-16
2.4.1 表面污染
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u在有粉尘的场地进行制造时，空气中常带有许多粉尘，它们不断地落在设备 表面。它们可以用水或碱性溶液去除掉。不过，有附着力的尘垢需要高压水 或蒸气进行清理。
u浮铁粉或嵌入的铁在任何表面上，游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。因 此，必须清除。有些粘着力很强，必须按嵌入的铁处理。除粉尘外，表面铁 的来源很多，其中包括用普通碳钢钢丝刷清理和用以前在普碳钢，低合金钢 或铸铁件上使用过的砂子、玻璃珠或其它磨料进行喷丸处理，或在不锈钢部 件及设备附近对前面提到的非不锈钢制品进行修磨。在下料或吊过过程中如 果不对不锈钢采取保护措施，钢丝绳、吊具和工作台面上的铁很容易嵌入或 玷污表面。
60℃的热水）进行冲洗并干燥。 u对于因使用脂肪烃之类有机溶剂而在零件表面产生的残留薄膜，应该用异丙醇、乙醇或
08X18H10 03X18H11
X5CrNi18.9 X2CrNi18.9
Z6CN18.09 Z2CN18.09
SUS304 304 SUS304L 304L
304S15 11 304S12 10
0Cr17Ni12Mo2 08X17H13M2T X5CrNiMo18.10 Z6CND17.12 SUS316 316
不锈钢酸洗钝化的质量控制
2015-7-15
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第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
第五部分
材料概述 问题汇总 酸洗钝化 质量控制 经验反馈
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第一部分 材料概述
1.1 基本概念
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通俗地说，不锈钢（Stainless Steel）就是不容易生锈的钢，它是不锈耐酸 钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而 将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。
0Cr17Ni4Cu4Nb —
X5CrNiCuNb17.4 Z6CNU17.04 SUS630 630
沉淀硬化 不锈钢
0Cr17Ni7A1
09X17H7Ю1 X7CrNiAl17.7 Z8CNA17.7 SUS631 631
0Cr15Ni7Mo2A1 —
X7CrNiMoA15.7 Z8CND15.7 —
SUS430 430 SUS430F 430F
430S15 8
—
8a
wk.baidu.com
1Cr17Mo
—
X6CrMo17
Z8CD17.01 SUS434 434
434S17 9c
1Cr13
12X13
X10Cr13
Z12C13
SUS410 410
410S21 3
马氏体 不锈钢
2Cr13 1Cr17Ni2 7Cr17
20X13 14X17H2 —
项要求。 u ASTM_A380-2006 不锈钢零件、设备和系统的清洗、除锈和钝化标准
规程。 Ø 技术规范 uSAX40000110DNSB44DS/A 核岛机械设备制造期间清洁技术要求
3.2 清洗工艺
Ø 化学清洗工艺
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Ø 下列零件不得进行酸洗 u 淬硬钢或氮化后的奥氏体不锈钢或经淬火-回火的马氏体钢零件； u 耐磨堆焊的零件； u 不满足MC1000中规定的晶间腐蚀试验要求的奥氏体不锈钢零件； u 带孔洞或有不可接近区域的零件（如这些零件必须酸洗，则应在除油后、清
2.2 制造及使用不当
u没有经过固溶处理 合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。
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u氯离子广泛存在，比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存 在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环 境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。（这样就可以给 他定个“使用不当”。） 美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯 离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木 材料不够现代，采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。
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第三部分 酸洗钝化
3.1 概述
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不锈钢零部件在制造过程中，经过运输、划线、下料、成型、焊接、 检验、试验、标识和包装等，稍不注意，都可能在零部件表面留下划伤、 划痕、污渍、印痕、锈蚀等。使零部件抗腐蚀性能降低，直接影响使用寿 命。为提高不锈钢零部件抗腐蚀能力，延长产品使用寿命，因此对不锈钢 零部件需进行酸洗、钝化处理，控制零部件表面质量。 Ø 适用标准 u RCC-M 2000+2002补遗 F6534 除氧化皮、酸洗、去污染和钝化的专
不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素 体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等；其中沉淀硬化型不锈钢，具有很好的成 形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应 用。
按成分可分为Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（ 200系列）、耐热铬合金钢（500系列）及析出硬化系（600系列）。
2.4.2 表面污染
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u油和油脂。有机物质如油、油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于 这些物质能起屏障作用，它们会影响化学和电化学清理效果，因而必须彻底 清理掉。
u残余粘合剂。撕掉胶带和保护纸时，粘合剂总有一部分残留在不锈钢表面。 如果粘全剂还没硬，可以用有机熔剂去除。但是，当曝露在光或空气中时， 粘全剂变硬，形成缝隙腐蚀的腐蚀源。然后需要用细磨料进行机械清理。
316S16 20,20a
00Cr17Ni14Mo2 03X17H14M2 X2CrNiMo18.10 Z2CND17.12 SUS316L 316L
316S12 19,19a
0Cr18Ni10Ti 双相不锈钢 0Cr26Ni5Mo2
0Cr13A1
08X18H10T 08X21H6M2T 1X12CЮ
u油漆笔印。这些污染物的影响与油和油脂的影响相似。建议用干净的刷子和 干净的水或碱性清洗剂进行洗涤，也可以使用高压水或蒸汽冲洗。在使用状 态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体 结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类 钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用 于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、 焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（ AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广 泛应用。
u焊接缺陷如：咬边、未焊透、密集气孔和裂纹不仅降低接头的牢固性，而且 还会成为缝隙腐蚀的腐蚀源。改善这种结果进行清理操作时，它们还会夹带 固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。
2.3 天生的晶间腐蚀
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u这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌，再配以稳定处理， 可以减少晶间腐蚀。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金 钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理， 而发挥不锈钢所固有的表面性能，使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不 锈钢。代表性能的有13铬钢，18-8铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析， 因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧 气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以 上的铬。用于需要焊接的场合，较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中 所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产 生晶间腐蚀。
u不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而又坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜)防 止氧原子继续渗入继续氧化，而获得抗锈蚀能力。一旦这种薄膜受到不断的破 坏，空气或液体中的氧原子就会不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表 面也就受到不断的锈蚀。
u国内很多厂家出于成本考虑，在不锈钢中降低了铬、镍，增加了锰的含量。专 家认为，不锈钢之所以能不锈，就是因为有铬和镍的存在，降低这两种成分的 含量会降低防锈性能。
X10CrNiTi18.9 X8CrNiMo275 X7CrAl13
Z6CNT18.11 — Z6CA13
SUS321 321 SUS329J1 329 SUS405 405
321S12 15
—
—
405S17 2
铁素体 1Cr17 不锈钢 Y1Cr17
12X7 —
X8Cr17 X12CrMoS17
Z8C17 Z10CF17
1Cr17Ni7
09X17H7Ю X12CrNi17.7
Z15CNM19.08 SUS202 202 Z12CN17.07 SUS301 301
284S16 A-3 301S21 14
1Cr18Ni9
12X18H9
X12CrNi18.8
Z10CN18.09 SUS302 302
302S25 12
奥氏体 0Cr18Ni9 不锈钢 00Cr19Ni10
洗前浸于水中，以避免酸洗液呈浓缩形式存在）。
3.3 预处理
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Ø 机械去除氧化皮
机械去除零部件氧化皮的优点是不会产生可导致锈斑、晶间腐蚀或氢脆的物理条件。 这是可供敏化后的奥氏体不锈钢和经淬火-回火后的马氏体不锈钢工件去除氧化皮的唯一 可行方法。
Ø 除油的专项要求
u禁止使用含氢氧化钠或氢氧化钾的制品为零件除油。然而，溶液不易滞留以及除油后立 即进行酸洗和冲洗的表面，除油时允许使用的钠基或钾基制品。
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1
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2
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3
1.3 相关不锈钢国家标准
GB1220-07 不锈钢棒（I级） GB4241-06 不锈钢焊接盘条（H级） GB4356-02 不锈钢焊接盘条（I级） GB1270-80 不锈钢管材（I级） GB12771-08 不锈钢焊管（Y级） GB3280-07 不锈钢冷板（I级） GB4237-07 不锈钢热板（I级） GB4239-91 不锈钢冷带（I级）
不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较 低，最大不超过1.2%，有些钢的ωc（含碳量）甚至低于0.03%（如00Cr12）。 不锈钢中的主要合金元素是Cr（铬），只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀 性。因此，不锈钢一般Cr（铬）含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、 Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
u零件耐腐蚀表面和清洁度等级为A、B的设备表面，不得用含卤素制品除油。 u对于容易滞留溶液的零件表面（特别是在有局部装配件的设备），或对于除油后不作酸
洗的设备表面，禁止使用碳酸钠或碳酸钾除油。 u带有孔洞的零件表面只能用异丙醇、再蒸镏乙醇、丙酮或经证明对该表面无害的其它制
品除油。 u零件以碱性溶液或洗涤剂除油时，应该随后用清水（若用磷酸三钠除油，使用不低于