不銹鋼化學鈍化檢測及處理

 不銹鋼化學鈍化檢測及處理

本文研究了馬氏體不銹鋼化學鈍化、硅烷處理和復合處理的耐蝕性及其機理。采用藍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。　　

研究結(jié)果：　　

（1）綜合比較，四種耐蝕性測試方法表明了不銹鋼不同表面處理的耐蝕效果差異性：單獨硅烷處理后試樣的耐蝕性優(yōu)于傳統(tǒng)硝酸-重鉻酸鹽鈍化處理后的耐蝕性，先檸檬酸鈍化后酸性硅烷體系處理的復合處理試樣耐蝕性較單獨酸性硅烷體系處理的得到進一步增強。先檸檬酸鈍化后酸性硅烷體系處理的復合處理方式兼具優(yōu)異的耐蝕性和環(huán)保特性，有望替代傳統(tǒng)的硝酸-重鉻酸鹽鈍化處理?！　?/span>

（2）根據(jù)膜重測試結(jié)果，先檸檬酸鈍化后酸性硅烷體系處理的復合處理試樣表面硅烷膜膜重低于單獨酸性硅烷體系處理后試樣的膜重，說明復合膜優(yōu)異的耐蝕性不僅僅依靠表層硅烷膜，更得益于其雙層膜結(jié)構(gòu)?！　?/span>

（3）結(jié)合表面分析可知，鈍化膜有完整性、致密性，硝酸-重鉻酸鹽鈍化膜中主要含有Cr、Fe、O三種元素，其物質(zhì)組成包括CrOOH、Cr(OH)3、Cr2O3、FeOOH、Fe3O4、Fe2O3。　　

（4）結(jié)合表面分析可知，硅烷膜和復合膜均具有完整性、致密性，硅烷膜和復合膜中均主要含有Si、C、O三種元素。　　

（5）根據(jù)ATR-FTIR分析可知，硅烷膜與基材之間、復合膜的內(nèi)外層膜之間均發(fā)生了化學吸附，生成結(jié)合牢靠的Si-O-Fe的化學鍵?！　?/span>

（6）根據(jù) XPS、ATR-FTIR分析可知，硅烷膜和復合膜的外層硅烷膜中存在C-O、C-Si、Si-O、C=O、-OH等基團，硅醇羥基之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，形成了相互交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的三維薄膜，從而構(gòu)成了致密的硅烷膜。

不銹鋼化學鈍化檢測及處理

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意義?！　?/span>

鈍化膜質(zhì)量對奧氏體不銹鋼耐蝕性的影響

采用電化學阻抗比較空氣暴露和化學鈍化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.