不銹鋼管氧化皮的清除方法主要有機械法、化學法和電化學法。機械法在第一章中的磨光、拋光、滾光等諸節中已闡述。由于不銹鋼管氧化皮組成的復雜性,要使鋼管表面氧化皮清除干凈,又要使表面達到高度清潔和平整,并非易事。清除不銹鋼氧化皮一般要分兩步進行,第一步為預處理,第二步為去灰渣。



1. 不(bu)銹鋼管氧化皮(pi)預處理


  預(yu)(yu)處(chu)理(li)使氧化皮變得(de)疏松,然后再進行(xing)酸洗(xi),易(yi)于除去。預(yu)(yu)處(chu)理(li)又(you)可分為下列方法。


a. 堿性硝酸鹽熔融(rong)處理法


  堿(jian)性(xing)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)(rong)物(wu)含有氫氧(yang)化物(wu)87%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)),硝酸鹽(yan)13%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)),熔(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)(rong)鹽(yan)中(zhong)兩者(zhe)的比例應嚴(yan)格(ge)控(kong)制(zhi),使熔(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)(rong)鹽(yan)具有最(zui)強的氧(yang)化力、最(zui)低的熔(rong)(rong)(rong)點和最(zui)小的黏(nian)度(du)。在生產過(guo)程中(zhong)只分(fen)(fen)析(xi)硝酸鈉含量不(bu)少(shao)于(yu)8%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))。在鹽(yan)浴爐中(zhong)進行處理,溫(wen)度(du)為450~470℃,時間對鐵素體(ti)不(bu)銹鋼為5分(fen)(fen)鐘,奧氏體(ti)不(bu)銹鋼為30分(fen)(fen)鐘。


 在預處(chu)理過程中,鉻的氧化物(wu)(wu)與堿發生反應,生成物(wu)(wu)是亞鉻酸鈉:


  Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O


 生成的亞鉻酸鈉(NaCrO2)再被硝酸鈉氧化,轉變為易溶于水的鉻酸鈉(Na2CrO4).反應式如下:


 2NaCrO2+3NaNO3+2NaOH→2Na2CrO4+3NaNO2+H2O↑


 同樣,鐵的氧化(hua)物和尖(jian)晶石也(ye)可被硝酸(suan)鹽氧化(hua),變成疏松的三價的氧化(hua)鐵,易被酸(suan)洗(xi)時(shi)除去(qu)。


 2FeO+NaNO3→Fe2O3+NaNO2


 2Fe3O4+NaNO3→3Fe2O3+NaNO2


 2FeO·Cr2O3+NaNO3→Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2


 由于(yu)高溫作用,形(xing)成的氧化物部分剝落,以沉(chen)渣(zha)的形(xing)式沉(chen)入(ru)浴(yu)爐底。堿性硝酸鹽熔融(rong)預(yu)處理(li)工藝(yi)流程:蒸氣除油→預(yu)熱(150~250℃,時間20-30分鐘)→熔融(rong)鹽處理(li)→水淬→熱水洗(xi)。


 熔(rong)融鹽(yan)處理不適于有焊(han)縫間(jian)隙或卷邊的(de)組合件(jian)。零(ling)件(jian)從熔(rong)融鹽(yan)爐取出后(hou)水(shui)(shui)淬(cui)時(shi),會濺起一股帶刺激性的(de)堿、鹽(yan)霧,故水(shui)(shui)淬(cui)時(shi)應(ying)采用深井式防濺水(shui)(shui)淬(cui)槽(cao),見(jian)圖2-1。水(shui)(shui)淬(cui)時(shi)先(xian)將(jiang)零(ling)件(jian)筐吊入槽(cao)內(nei),停在水(shui)(shui)平面上方,關閉槽(cao)蓋,再把零(ling)件(jian)筐降到(dao)水(shui)(shui)中,直到(dao)淹沒即可。


圖2-1.jpg


b. 堿(jian)性高錳(meng)酸鉀預處理


  處理液中含有氫氧(yang)化(hua)鈉(na)100~125g/L,碳酸(suan)鈉(na)100~125g/L,高錳酸(suan)鉀50g/L,溶液溫度95~105℃,處理時(shi)間2~4小(xiao)時(shi)。堿性高錳酸(suan)鉀的處理效果雖不如熔(rong)融鹽處理,但(dan)其優(you)點是適用于有焊縫或卷邊(bian)的組合件。


c. 浸漬法預處(chu)理(li)


 為(wei)使(shi)氧化皮(pi)松動,直接采用(yong)下列強酸(suan)浸(jin)漬預(yu)(yu)處理,為(wei)防止酸(suan)對基體金(jin)屬的溶解,要嚴(yan)格控制(zhi)酸(suan)浸(jin)時間和(he)酸(suan)液(ye)(ye)溫度。浸(jin)漬法酸(suan)液(ye)(ye)預(yu)(yu)處理法所用(yong)溶液(ye)(ye)成分及工藝條件見表2-2。


表2-2.jpg



2. 不(bu)銹鋼去(qu)灰渣

 

 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)氧化(hua)皮從(cong)鹽浴爐出來(lai)后鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面上剩下(xia)的(de)氧化(hua)物灰渣(zha)可在(zai)下(xia)列溶液(ye)中去除(見表(biao)(biao) 2-4 )


表2-4.jpg



3. 除氫


  不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)在(zai)酸洗過程中有一(yi)定量的氫(qing)(qing)原子吸附(fu)在(zai)基體內,易造(zao)成氫(qing)(qing)脆現象。對高強(qiang)度不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)要(yao)進(jin)行除(chu)氫(qing)(qing)處理。除(chu)氫(qing)(qing)方法如(ru)下:


 a. 堿性(xing)溶(rong)液陽極電解法


  在(zai)氫氧化鈉(na)50~60g/L,碳酸(suan)鈉(na)10~20g/L,磷酸(suan)三鈉(na)50~60g/L,硅酸(suan)鈉(na)10~20g/L,溫度80℃的溶液中,在(zai)陽極(ji)上,電流密度10A/d㎡,時間(jian)10分鐘,可有效(xiao)去除吸附在(zai)表(biao)面上的氫。


 b. 加(jia)熱法(fa)


  即(ji)將不銹鋼零件放在(zai)烘箱內在(zai)200℃溫(wen)度(du)時烘1~2小時以去(qu)除氫(qing)。