導(dǎo)言：安捷誠(chéng)系統(tǒng)分析講解不銹鋼鈍化防銹技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，機(jī)制，工藝，過(guò)程，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，注意事項(xiàng)，好處，以及市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商。

什么是鈍化？ 根據(jù)ASTM A380，鈍化是“通過(guò)化學(xué)溶解從不銹鋼表面去除外源鐵或鐵化合物，最典型的方法是用酸溶液處理，以去除表面污染，但不會(huì)明顯影響不銹鋼本身。” 另外，它也將鈍化描述為“為了增強(qiáng)保護(hù)性鈍化膜的自發(fā)形成，用諸如硝酸溶液之類的弱氧化劑對(duì)不銹鋼進(jìn)行化學(xué)處理”。總而言之，鈍化工藝去除了加工和制造過(guò)程中在不銹鋼表面殘留的“游離鐵”污染。 這些污染物是潛在的腐蝕部位，會(huì)導(dǎo)致過(guò)早腐蝕，如果不去除，最終會(huì)導(dǎo)致組件性能下降。 此外，鈍化過(guò)程有助于形成薄的透明氧化膜，從而保護(hù)不銹鋼免受選擇性氧化（腐蝕）。鈍化過(guò)程通常從徹底的清潔周期開始。 它去除了由于制造和加工過(guò)程而留下的油，油脂，形成化合物，潤(rùn)滑劑，冷卻劑，切削液和其他不良有機(jī)和金屬殘留物。常規(guī)的脫脂和清潔可以通過(guò)多種方式完成，包括蒸汽脫脂，溶劑清潔和堿浸。

 

在物理化學(xué)和工程學(xué)中， 鈍化是指變得“被動(dòng)”的材料，即受到未來(lái)使用環(huán)境的影響或腐蝕的程度較小。 鈍化涉及形成屏蔽材料的外層，該外層可作為微涂層使用，可以通過(guò)與基材的化學(xué)反應(yīng)來(lái)形成，或者可以通過(guò)空氣中的自發(fā)氧化而形成。 作為一種技術(shù)，鈍化是使用保護(hù)性材料（例如金屬氧化物）的輕涂層來(lái)形成防腐蝕的外殼。 鈍化只能在某些條件下發(fā)生，并且用于微電子學(xué)中以增強(qiáng)硅 。 鈍化技術(shù)增強(qiáng)并保留了金屬的外觀。 在水的電化學(xué)處理中，鈍化會(huì)通過(guò)增加電路電阻來(lái)降低處理的效率，并且通常采用主動(dòng)措施來(lái)克服這種影響，最常見的是極性反轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致污垢層的排斥率受到限制。 避免電極鈍化的其他專有系統(tǒng)（以下將進(jìn)行討論）是正在進(jìn)行的研究和開發(fā)的主題。

 

當(dāng)暴露于空氣中時(shí)，許多金屬自然會(huì)形成堅(jiān)硬，相對(duì)惰性的表面，就像銀的銹蝕一樣。 對(duì)于其他金屬，例如鐵，則由松散附著的腐蝕產(chǎn)物形成有點(diǎn)粗糙的多孔涂層。 在這種情況下，將除去大量的金屬，這些金屬會(huì)沉積或溶解在環(huán)境中。 腐蝕涂層會(huì)根據(jù)賤金屬的種類及其環(huán)境不同程度地降低腐蝕速率，并且在室溫空氣中，對(duì)于鋁 ， 鉻 ， 鋅 ， 鈦和硅（ 準(zhǔn)金屬 ）的腐蝕速度要特別慢； 腐蝕殼可抑制更深層的腐蝕，并作為鈍化的一種形式起作用。 惰性表面層稱為“天然氧化物層”，通常是氧化物或氮化物 ，對(duì)于貴金屬（例如鉑），其單層厚度為0.1-0.3 nm （1-3Å），約為1.5 nm（數(shù)年后，對(duì)于硅為15Å），對(duì)于鋁為接近5 nm（50Å）。

 

機(jī)制

確定控制氧化物層厚度隨時(shí)間增加的機(jī)理已引起人們極大的興趣。 一些重要因素是相對(duì)于母體金屬的體積的氧化物的體積，氧通過(guò)金屬氧化物擴(kuò)散到母體金屬的機(jī)理以及氧化物的相對(duì)化學(xué)勢(shì)。 如果氧化物層是晶體，則微粒之間的邊界形成氧氣到達(dá)其下方未氧化金屬的重要途徑。 因此，缺乏晶界的氧化玻璃涂層可以阻止氧化。 鈍化的必要條件（但不充分）記錄在Pourbaix圖中 。 一些腐蝕抑制劑有助于在其所涂覆的金屬表面上形成鈍化層。 某些溶解在溶液中的化合物（ 鉻酸鹽 ， 鉬酸鹽 ）在金屬表面形成非反應(yīng)性和低溶解度的薄膜。

 

發(fā)現(xiàn)

在1800年代中期， 克里斯蒂安·弗里德里希·舍恩貝因 （ Christian FriedrichSchönbein）發(fā)現(xiàn)，將一塊鐵放在稀硝酸中會(huì)溶解并產(chǎn)生氫 ，但是如果將鐵放在濃硝酸中然后又返回到稀硝酸中，則幾乎沒(méi)有。沒(méi)有反應(yīng)發(fā)生。 Schönbein將第一個(gè)狀態(tài)命名為主動(dòng)狀態(tài)，將第二個(gè)狀態(tài)命名為被動(dòng)狀態(tài)。 如果無(wú)源熨斗被有源熨斗觸摸，它將再次變?yōu)橛性础?1920年，拉爾夫·S·利利（Ralph S. Lillie）測(cè)量了一塊活動(dòng)的鐵片碰到一根無(wú)源的鐵絲的效果，發(fā)現(xiàn)“一股激活波在整個(gè)長(zhǎng)度上迅速掠過(guò)（每秒幾百厘米）”。

 

不銹鋼是耐腐蝕的，但并不完全不生銹。 耐腐蝕鋼的一種常見腐蝕方式是，表面上的小斑點(diǎn)開始生銹，因?yàn)榫Ы缁蚯度氲漠愇铮ɡ缒バ?）允許水分子氧化這些斑點(diǎn)中的某些鐵，盡管合金化了鉻 。 這稱為路由 。 某些等級(jí)的不銹鋼特別耐纏繞。 因此，根據(jù)工程決策，由它們制成的零件可以放棄任何鈍化步驟。 

 

在所有不同的規(guī)格和類型中，常見的步驟如下：在鈍化之前，必須清除對(duì)象上的所有污染物，并且通常必須進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試以證明表面“干凈”。 然后將對(duì)象放入滿足客戶和供應(yīng)商之間指定的方法和類型的溫度和化學(xué)要求的酸性鈍化浴中。 （溫度范圍可以從環(huán)境溫度到60攝氏度或140華氏度，而最小鈍化時(shí)間通常是20到30分鐘）。 使用氫氧化鈉水溶液將零件中和，然后用清水沖洗并干燥。 使用濕氣，高溫，防銹劑（鹽霧）或這三者的某種組合來(lái)驗(yàn)證被動(dòng)表面。 但是， 馬氏體不銹鋼存在專有的鈍化工藝 ，很難鈍化，因?yàn)樵诘湫偷南跛嵩≈校g化過(guò)程中會(huì)在機(jī)械加工零件的表面形成微觀的不連續(xù)性。 鈍化過(guò)程去除了外源鐵， 產(chǎn)生/恢復(fù)了防止進(jìn)一步氧化（ 生銹 ）的鈍化氧化物層，并清除了灰塵，水垢或其他焊接產(chǎn)生的化合物（例如氧化物）的零件。 

鈍化過(guò)程通常由行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制，其中最普遍的是當(dāng)今的ASTM A 967和AMS2700。這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常列出了可以使用的幾種鈍化過(guò)程，并由客戶和供應(yīng)商選擇特定的方法。 “方法”可以是基于硝酸的鈍化浴，也可以是基于檸檬酸的浴，這些酸可去除表面的鐵和鐵銹，同時(shí)保留鉻。 每種方法下列出的各種“類型”是指酸浴溫度和濃度的差異。 在某些“類型”的基于硝酸的酸浴中，經(jīng)常需要使用重鉻酸鈉作為氧化鉻的添加劑，但是該化學(xué)品具有劇毒。 對(duì)于檸檬酸，只需將零件沖洗和干燥，然后讓空氣將其氧化，或者在某些情況下使用其他化學(xué)藥品，即可對(duì)表面進(jìn)行鈍化處理。

 

對(duì)于一些航空航天制造商來(lái)說(shuō)，鈍化超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品時(shí)會(huì)有更多的準(zhǔn)則和規(guī)定并不少見。 通常，這些要求將使用Nadcap或其他一些認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行分類。 有多種測(cè)試方法可用于確定不銹鋼的鈍化（或鈍化狀態(tài)）。 驗(yàn)證零件無(wú)源性的最常見方法是一段時(shí)間內(nèi)高濕度和高熱量的某種組合，旨在引起生銹。 電化學(xué)測(cè)試儀也可用于商業(yè)驗(yàn)證鈍化。