不锈钢的钝化Passivation
不锈钢管钝化方案
不锈钢管钝化方案不锈钢是一种具有强大抗腐蚀性能的材料，但在某些特定环境下，仍然会受到腐蚀的影响，降低其使用寿命和性能。
为了提高不锈钢管的抗腐蚀性能，可能需要采取钝化措施。
钝化是通过在不锈钢表面形成一层稳定的 passivation 层来防止腐蚀的过程。
本文将介绍几种常见的不锈钢管钝化方案。
一、酸洗钝化方案酸洗钝化是最常用的不锈钢管钝化方法之一。
主要步骤包括清洗、除油和酸洗。
清洗过程通常采用溶液或机械方式，以去除表面的杂质和尘土。
酸洗时一般使用盐酸或硫酸，将不锈钢管浸泡在酸液中一定时间，以去除氧化皮、锈迹和其他杂质，同时形成一层稳定的passivation 层。
二、电化学钝化方案电化学钝化是通过在不锈钢表面施加外加电场来形成 passivation 层的一种方法。
该方法一般需要在无氧环境中进行，常见的电化学钝化方法包括阳极极化和阴极保护。
阳极极化是通过施加阳极电压来氧化不锈钢表面，形成稳定的 passivation 层。
阴极保护是通过施加阴极电压来降低不锈钢管表面的氧化还原电位，从而减缓腐蚀的速度。
三、化学钝化方案化学钝化是利用化学反应来形成 passivation 层的方法。
其中，最常用的化学钝化方法是使用含有铬酸或硝酸的溶液进行处理。
在这个过程中，溶液中的铬酸或硝酸会与不锈钢管表面的铁原子发生反应，生成一层致密的铬酸盐或硝酸盐 passivation 层。
这层 passivation 层能够防止氧、水和其他腐蚀性物质进一步侵蚀。
四、机械钝化方案机械钝化是利用物理力学方法来提高不锈钢管抗腐蚀性能的一种技术。
该方法通过在不锈钢表面制造微观不平整，增加表面积，从而提高其抗腐蚀性。
机械钝化一般通过喷丸、砂皮或刷洗等方式实现。
对于不同的工程和应用场景，选择合适的不锈钢管钝化方案至关重要。
在选择之前，要充分了解钝化方案的工艺过程、适用范围和效果。
此外，注意合理使用并遵守环境保护要求。
正确的钝化方案能够提高不锈钢管的使用寿命和韧性，降低维护成本，并确保其在各种环境下的稳定性。
不锈钢部件的化学钝化处理的标准技术规范(精)
不锈钢部件的化学钝化处理的标准技术规范(中英文对照1. Scope1.范围1.1 This specification covers several different types of chemical passivation treatments for stainless steel parts. It includes recommendations and precautions for descaling, cleaning, and passivation of stainless steel parts. It includes several alternative tests, with acceptance criteria, for confirmation of effectiveness of such treatments for stainless steel parts.1.1本技术规范适用于几种不同类型不锈钢部件的化学钝化处理。
本技术规范包括:不锈钢部件除垢、清洁、钝化的建议和防护;本技术规范包括了几种可供选择的有验收标准的不锈钢部件处理效果确认的检测。
1.2 Practices for the mechanical and chemical treatments of stainless steel surfaces are discussed more thoroughly in Practice A 380.1.2 不锈钢表面物理和化学处理的作业在作业A380里有更详尽的论述。
1.3 Several alternative chemical treatments are defined for passivation of stainless steel parts. Appendix X1 gives some nonmandatory information and provides some general guidelines regarding the selection of passivation treatment appropriate to particular grades of stainless steel. It makes no recommendations regarding the suitability of any grade, treatment, or acceptance criteria for any particular application or class of applications.1.3 几种可供选择的不锈钢部件化学钝化处理在此有详细规定。
不锈钢钝化
不锈钢钝化什么是不锈钢钝化？不锈钢钝化是指通过对不锈钢材料进行化学处理，在其表面形成一层致密的氧化膜，这种氧化膜能有效地防止不锈钢在潮湿、酸性或碱性环境中的腐蚀和氧化。
钝化处理可以提高不锈钢在各种环境中的耐蚀性和耐腐蚀性能，从而延长其使用寿命。
不锈钢钝化的原理不锈钢钝化的原理主要是通过在不锈钢表面形成氧化膜，使其具备了耐蚀性。
这种氧化膜主要由钝化剂中的氧气和金属表面的金属离子反应生成。
钝化剂中的氧气与金属表面的金属离子发生氧化还原反应，生成了一层致密的氧化膜。
这层氧化膜具有较高的电阻率和良好的耐腐蚀性，可以有效地阻隔外界的湿气和氧气对金属表面的腐蚀。
酸洗钝化法酸洗钝化法是一种常用的不锈钢钝化处理方法。
该方法通常使用稀硫酸、硝酸、氢氟酸等强酸作为钝化剂，将不锈钢材料浸泡在酸液中一定时间，使金属表面形成致密的氧化膜。
这种钝化方法处理后的不锈钢表面色泽光亮、平整，并具有较好的耐蚀性。
电解钝化法电解钝化法是一种利用电解原理将不锈钢材料表面氧化的方法。
该方法通过在不锈钢材料上施加一定电压，使其表面发生氧化反应，形成致密的氧化膜。
这种氧化膜具有均匀的厚度和良好的附着力，提高了不锈钢的耐蚀性和耐磨性。
化学钝化法化学钝化法是一种使用化学方法来进行钝化处理的方法。
该方法通常使用一些特殊的钝化剂，如漂白粉、磷酸、碱性钠钾氯酸盐等，将不锈钢材料浸泡在钝化液中一定时间，使其表面形成致密的氧化膜。
这种钝化方法具有成本低、操作简单等优点，适用于对不锈钢表面进行整体或局部的钝化处理。
不锈钢钝化广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、化工、海洋工程、建筑等。
不锈钢钝化能提高不锈钢材料的耐腐蚀性，延长其使用寿命，减少维护保养成本。
在航空航天领域，不锈钢钝化可以增加飞机和宇航器的负载能力和载荷能力，提高其在恶劣气候环境中的耐用性。
在汽车制造领域，不锈钢钝化可以降低汽车零部件的腐蚀速度，延长汽车的使用寿命，提高车辆的质量和安全性能。
不锈钢加工专业术语
不锈钢加工专业术语不锈钢加工是一种常见的金属加工过程，涉及到许多专业术语。
在本文中，我们将介绍一些常见的不锈钢加工专业术语，以帮助读者更好地了解不锈钢加工过程。
1. 不锈钢（Stainless Steel）：不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的钢铁合金。
它主要由铁、铬、镍等元素组成，具有耐高温、耐酸碱等特性。
2. 拉伸（Tensile）：拉伸是一种不锈钢加工方法，通过施加力来拉伸不锈钢材料，使其变形。
3. 折弯（Bending）：折弯是一种不锈钢加工方法，通过施加力对不锈钢材料进行弯曲，使其呈现所需的形状。
4. 焊接（Welding）：焊接是一种不锈钢加工方法，通过加热和施加压力将不锈钢材料连接在一起。
5. 切割（Cutting）：切割是一种不锈钢加工方法，通过使用切割工具（如切割机、割炬等）将不锈钢材料切割成所需的形状。
6. 精密切割（Precision Cutting）：精密切割是一种高精度的不锈钢加工方法，通过使用精密切割设备（如激光切割机）将不锈钢材料切割成所需的形状，能够实现更高的切割精度。
7. 钻孔（Drilling）：钻孔是一种不锈钢加工方法，通过使用钻头将孔洞钻入不锈钢材料中。
8. 磨削（Grinding）：磨削是一种不锈钢加工方法，通过使用磨削工具对不锈钢材料进行研磨，使其表面光滑。
9. 抛光（Polishing）：抛光是一种不锈钢加工方法，通过使用抛光工具对不锈钢材料进行抛光处理，使其表面更加光滑、亮丽。
10. 镀膜（Coating）：镀膜是一种不锈钢加工方法，通过在不锈钢材料表面涂覆一层保护性涂层，提高其耐腐蚀性能。
11. 铣削（Milling）：铣削是一种不锈钢加工方法，通过使用铣削工具对不锈钢材料进行切削，使其表面呈现所需的形状。
12. 钝化（Passivation）：钝化是一种不锈钢加工方法，通过对不锈钢材料进行酸洗处理，去除表面的氧化物和杂质，提高其耐腐蚀性能。
13. 冲压（Stamping）：冲压是一种不锈钢加工方法，通过使用冲压模具对不锈钢材料进行冲压，使其呈现所需的形状。
不锈钢酸洗钝化操作规程-中英文应用版本
不锈钢酸洗钝化操作规程-中英文应用版本------------------------------------------------------------------------------------------------不锈钢酸洗钝化操作规程-中英文应用版本不锈钢酸洗钝化规程目录TABLE OF CONTENTS1 编制方案的依据Basis of scheme compilation2 工作范围Working scope3 清洗工艺Cleaning process4 清洗过程Cleaning process5 废液处理Waste liquor treatment6 甲方提供的条件Condition supplied by the owner7 临时配管Temporary tubing8 检验与验收Test and accept9 安全2 2 23 7 7 8 8 9 1将生命注入产品让产品走向世界 1 编制方案的依据Basis of scheme compilation1.1 管道清洗的必要性Necessity of piping cleaning纯化水不锈钢管道在使用前，要进行脱脂、酸洗、钝化和消毒处理，管道才能达到生产使用的技术要求。
Before used stainless steel piping for purified water should bedegreased, pickled, passivity and disinfected. Only in this way can piping——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ meet technical needs of production and usage.1.2 《脱脂工程施工及验收规范》HG20202-2000。
不锈钢表面的防腐蚀--钝化
不锈钢的抗腐蚀性能主要由于表面覆盖着一层极薄的（约1nm)致密的钝化膜，这层膜把腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障。
不锈钢钝化具有动态特征，不应看作腐蚀完全停止，而是形成扩散的阻挡层，使阳极反应大大降低。
通常在有还原剂（如氯离子）情况下倾向于破坏膜，而在氧化剂（如空气）存在时能保持或修复膜。
不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜，但这种膜的保护性不够完善。
通常先要进行彻底清洗，包括碱洗和酸洗，再用氧化剂钝化，才能保征钝化膜的完整性与稳定性。
酸洗的目的之一是为钝化处理创造条件，保证形成优质的钝化膜。
因为通过酸洗使不锈钢表面平均有10um厚一层表面被腐蚀掉，酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡，一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。
但更重要的是，通过酸洗钝化，使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解，去掉了贫铬层，造成铬在不锈钢表面富集，这种富铬钝化膜的电位可达＋1.0V(SCE),接近贵金属的电位，提高了抗腐蚀的稳定性。
不同的钝化处理也会影响膜的成份与结构，从而影响不锈性，如通过电化学改性处理，可使钝化膜具有多层结构，在阻挡层形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃态的氧化膜，使不锈钢发挥最大的耐腐蚀性。
1．不锈钢酸洗钝化的必要性:奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能，抗高温氧化性能，较好的低温性能及优良的机械与加上r生能。
因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。
其主要目的在于防腐防锈。
不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜，如果膜不完整或有缺陷，不锈钢仍会被腐蚀。
工程上通常进行酸洗钝化处理，使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。
在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查(如探伤、耐压试验)及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等，这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量，破坏了其表面的氧化膜，降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀)，甚至会导致应力腐蚀破裂。
不锈钢表面处理
6
1.5.6表面处理标准—不锈钢钝化
Chemical Passivation Treatments(ASTM-A-967)
类别 class 描述 DESCRIPTION
Citric 1 Citric 2
Citric 3 Citric 4 Citric 5
电解抛光（Electropolishing)
原理
- 以工件为阳极，不溶性金属为阴极，在特定的电解液中，在通电的条 件下发生选择性溶解，从而达到微观整平，增大光亮度的效果
应用范围
- 生化，医药领域，食品，化妆，半导体，印刷，过滤，化工领 域
特性
- 1.色泽一致，清洁光亮，2.可以去除零件表面的毛刺3.提高零件 表面的耐蚀性，6.生产效率高，成本较低
60℃-71℃,20min 49℃-60℃,30min
21℃-49℃,20min / /
7
8
工件表面要保持平滑，不要有明显的凹痕.
热处理后的氧化皮要清除干净.表面渗碳，渗氮的零件不能进行钝化处理.
不要用铁及其氧化物做成的工具清理零件表面.
440C和S136材料，必须经过热处理，方可进行钝化
3
1.2.3不锈钢钝化—测试要求
沸水测试
硝酸 铁氰化钾测试
湿度测试
硫酸铜测试
盐雾测试
4
1.2.4不锈钢表面处理——电解抛光
深圳泰瑞电镀厂培训教材 ——不锈钢表面处理
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1
1.2.1不锈钢钝化—原理
原理
不锈钢表面的金属成分与氧化性溶液发生反应，生成一层薄 的保护膜的过程。
●特点与用途
1.尺寸无变化
不锈钢 酸洗 钝化 标准
不锈钢酸洗和钝化是一种处理不锈钢材料的工艺，旨在去除表面污垢、氧化物和其他不纯物质，以提高不锈钢的耐腐蚀性能和美观度。
这些工艺通常受到一些国际和行业标准的指导，以确保安全和质量一致性。
以下是一些涉及不锈钢酸洗和钝化的标准：1. **ASTM A380/A380M - "Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment, and Systems"**：这是美国材料和试验协会（ASTM）发布的标准，详细规定了不锈钢部件、设备和系统的清洁、去鳞和钝化过程。
它包括了材料的预处理、酸洗、钝化和检验等方面的指导。
2. **ASTM A967/A967M -"Standard Specification for Chemical Passivation Treatments for Stainless Steel Parts"**：这个标准规定了用于不锈钢部件的化学钝化处理的要求和方法。
它描述了不同类型的钝化处理，例如4号、5号、6号和7号等。
3. **ISO 15730 -"Corrosion of metals and alloys –Cleaning of metals –Ultrasonic cleaning"**：这是国际标准化组织（ISO）发布的标准，涉及不锈钢等金属的超声波清洗方法。
超声波清洗通常是不锈钢酸洗过程的一部分，用于去除表面污垢。
4. **国家标准GB/T 3280 - "Stainless Steel Cold Rolled Steel Sheet and Strip"**：这是中国的国家标准，规定了不锈钢冷轧钢板和钢带的要求，包括其表面处理、质量和钝化要求。
5. **NACE SP0294 - "Design, Fabrication, and Inspection of Tanks for the Storage of Concentrated Sulfuric Acid and Oleum at Ambient Temperatures"**：这是由腐蚀工程师协会（NACE International）发布的标准，针对储存硫酸等强酸的储罐的设计、制造和检验提供了指南。
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IMAGINEERING
金属表面处理解决方案
不锈钢的钝化
作者：Dan Englebert，技术服务副总监
Imagineering有限公司
对话通常是这么开始的：“你好，我是来自某公司的某人，现在我们有一项工作，客户希望我们做一些钝化涂层的活儿，你们可以做吗？涂层的厚度是多少呢？这和电镀、喷漆等其他表面处理一样吗？处理后是什么颜色？我可以得到的公差范围是多少？”通常情况下，这样开放式的对话以一句简单的话语，比如“我都不知道这样是否有必要，如果你在不锈钢上还要涂层，要不锈钢做什么呢？”
事实上，这个某公司的某人不是唯一的一个例外，许多机加车间、采购商、甚至工程师，在碰到不锈钢防腐和化学钝化的关系时，都了解不多。
甚至在金属表面处理行业，仍存才对化学钝化工艺理论的分歧意见。
有人认为其效果明显，因为过程工艺很清洁；有人认为通过化学钝化产生的薄薄的一层透明的氧化膜可以增强防腐能力。
无论怎么争论，这个效果的底线是，它确实有用！各种验证试验，包括硫酸铜浸浴、加速腐蚀测试、盐雾试验、高湿度和水浸泡，都毫无争议的证明化学钝化的有效性。
在航空航天、电子、医药以及类似高技术领域里的高级工程师已经使用化学钝化这种工艺多年了，这些行业的应用需要零部件有很好的不锈钢防腐性能，他们认为钝化是得到想要的结果的最有效的办法之一。
什么是钝化？
根据ASTM A380的描述，钝化是指使用化学稀释溶解的办法，去除不锈钢表面的外来铁质或铁化合物，尤其是，通过酸化去除不锈钢表面的锈蚀，但是对不锈钢本身不造成任何影响。
另外，钝化也可以定义为“用中度氧化剂，例如硝酸溶液，对不锈钢进行表面处理，用于增强惰性保护膜的自发形成”。
在外行人看来，钝化的过程就是去除不锈钢表面的游离铁质，将加工表面显现出来。
这些游离的铁质是潜在的腐蚀成分，如果不去掉，可能会造成永久腐蚀，最终导致零部件的退化和变质。
另外，钝化的工艺过程有助于薄而透明的氧化膜的形成，可以有效的保护不锈钢表面的有选择性的氧化腐蚀。
因此，什么是钝化？它干净吗？它是保护性涂层吗？以我看来，他是两种工艺的结合。
钝化的过程
钝化的过程从全面清洁开始，目的是去除表面的油脂、形成性化合物、润滑剂、冷却剂和其他没用的有机物和金属残余；一般的除油和清洁可以通过各种通用方法来完成，包括蒸汽、溶液、碱液浸泡等。
去掉有机物和金属残留后，将零件放在适当的钝化液里，尽管有很多钝化液，我推荐的是硝酸基溶液。
最近，很多研究都在进行，目的是开发一种更环保的替代型钝化液，但是，效果不佳。
尽管替代型钝化液里包含柠檬酸和其他专利的化学物质，但是与硝酸基溶液比起来，后者应用更加广泛和商业化。
根据ASTM B-117进行2小时盐雾试验，左边的钝化处理，右边的没有钝化处理
钝化的过程中，有三个必须要考虑和控制的变量：时间、温度和浓度。
浸泡时间为20分钟到2个小时不等，浸泡温度范围在室温和华氏160°之间，硝酸溶液的体积浓度在20%到50%之间。
很多规范还在钝化液里使用重铬酸钠，或作为钝化后的清洗液，以帮助形成氧化铬薄膜。
小心地对溶液进行控制，包括水的纯度、金属杂质的ppm，以及化学维护，对钝化效果都很重要。
要处理的不锈钢的类型不同，选择的钝化工艺也不一样。
对三个关键因素的选择是处理的关键。
要得到理想的钝化结果，需要对材料的类型和钝化工艺有充分的了解。
否则，错误的控制将导致不良结果，极端情况下，可能会造成灾难性的失败，包括麻点腐蚀、刻蚀或者整个零部件在溶液内完全溶解。
设备和预防措施
钝化的过程只能由经过培训、有经验的技师来做，要对安全操作有完全的理解。
特殊的靴子、首套、围裙以及其他安全设施都必不可少。
容器、加热器和通风，以及篮筐、支架都要一应俱全，保证工艺实施。
铁或钢件或设备绝对不能用在钝化工程和工艺当中，否则，结果会是毁灭性的。
而且，为了符合环保的要求，对水、空气的处理设施都应当到位。
现在，随着对安全环境的关注，作坊式的钝化场所已经逐渐消失了。
规范和验证试验
在选择钝化工艺时，有几种普遍接受的行业规范，规范里有时间、温度和浓度等信息，包括验证工艺有效性的测试设备。
很多大企业也开发了自己的内部使用规范，来控制独特的钝化效果和并进行验证试验。
无论现状如何，在进行钝化工作时，一般都会小心的找一个证明可靠的规程作为参照，有了参照，就可以避免重蹈覆辙，通过过去的经验借鉴，可以避免更多的猜想和摸着石头过河的工作。
最近取消了Fed. Spec. QQ-P-35C这个通用行业规范，取而代之的是ASTM A-967和ASTM A-380。
所有的规范都已经写进文件，并做了很好的规定，从生产到最终的测试要求，对整个工艺起到指导作用。
如果不确定你想要什么，可以完全参考，或有选择的参考。
根据个体的情况，选择检测要求或不用。
检测当中，最普遍规定的是硫酸铜测试。
需要钝化的部分浸泡在硫酸铜溶液里6分钟，进行漂洗检查。
铜的颜色（粉色）显示游离铁质的存在，这个测试是不能接受的。
其他测试包括2个小时的盐雾试验或24小时的高湿度试验，这些试验是将需要钝化的零部件放在一个高度可控的房间里，产生一个可以加速腐蚀的环境，经过上述的过程后，将试件从试验环境中取出来，进行评估。
尽管结果有些主观，但是ASTM B-17可以作为是否可以接受的很好的参考。
注意：每个测试方法都有不同的优点和限制，要根据材料类型和使用环境进行适当的测试方法的选择。
机加工和热处理技术
或许在整个钝化程式重，最容易忽视的变数就是机加工质量和热处理工艺造成的负面影响。
经常地，机加工和热处理期间的总体影响会导致测试结果不合格。
以下的方法和措施可以减少加工过程的总体影响，并增加钝化成功和测试结果合同的几率：
不锈钢应当是不会产生锈蚀的那么，这些锈蚀是怎么产生的呢？
-不要使用砂轮、打磨材料或铁、氧化铁、或钢制的钢丝刷，或其他可能造成不锈钢表面污染的材料；
-如果可能，推荐使用碳化物或其他非金属工具；
-在其他材料上使用过的砂轮、钢丝刷等不要再在不锈钢上面使用；
-打磨喷砂时，只使用清洁的、为使用过的磨料，例如玻璃球、无铁硅石、或刚玉砂；
-热处理前，要对零部件进行全面清理，这一点很重要。
消除应力、退火、拉伸或其他热成形工艺都可能实际使表面的污染物质进入更深的表面内，之后，再要去除这些污染杂质，几乎不可能；
-在热处理时，需要注意变色（氧化）的形成，钝化不是要去除变色，也不是要深入氧化层。
在极端条件下，为了去除变色层，需要在钝化前进行一些剥皮或去鳞的作业。
热处理时，推荐使用可控温电炉，以减少空气污染，防止氧化的深入发展和影响。
结论
所以，你付了钱，如何才能得到物有所值的东西呢？这真的可以归结为一种基本的说法：钝化工艺时艺术和科技的结合，机加工、制造、以及热处理方法在很大程度上都能影响零部件的抗腐蚀能力。
众做周知，钝化会增强不锈钢的耐腐蚀能力，但是需要明白的是：使这些高科技的合金能发挥最好的性能，必须要兼顾制造、材料整体性能以及处理工艺各个方面。
根据MIL-STD-753硫酸铜测试，左边的是经过钝化的，邮编是没有钝化的。
参考文献：
1.ASTM A-380-96 不锈钢部件、设备以及系统的清理、除锈和钝化标准实施办法；
ASTM委员会A-1：关于钢、不锈钢和有关合金
ASTM标准
2.Fed. Spec. QQ-P-35C, 1988年10月28，耐蚀刚的钝化处理；
3.ASTM A-967-96 不锈钢零件化学钝化处理的标准规范；
4.ASTM B-117-95 盐雾试验一起的标准操作。