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. 不銹鋼管氧化皮(pi)預處理
預(yu)處(chu)理(li)使氧化皮(pi)變得疏松,然后再進行酸洗,易于除去。預(yu)處(chu)理(li)又可分為下列方法。
a. 堿性硝(xiao)酸鹽熔融處(chu)理法
堿性(xing)熔融物含(han)有(you)氫(qing)氧化物87%(質量(liang)分數),硝酸鹽(yan)(yan)13%(質量(liang)分數),熔融鹽(yan)(yan)中(zhong)兩者的(de)比例應嚴(yan)格控制,使熔融鹽(yan)(yan)具有(you)最(zui)強的(de)氧化力、最(zui)低的(de)熔點和(he)最(zui)小的(de)黏(nian)度。在生產過程中(zhong)只分析硝酸鈉含(han)量(liang)不少(shao)于8%(質量(liang)分數)。在鹽(yan)(yan)浴爐中(zhong)進行處理,溫度為(wei)450~470℃,時間對(dui)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)5分鐘,奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)30分鐘。
在預(yu)處(chu)理過程(cheng)中,鉻(ge)的氧化物與堿發生反應,生成物是亞鉻(ge)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(tong)樣(yang),鐵(tie)的氧(yang)化物(wu)和(he)尖晶(jing)石也可被硝酸(suan)鹽氧(yang)化,變成疏松的三價的氧(yang)化鐵(tie),易被酸(suan)洗時除去。
2FeO+NaNO3→Fe2O3+NaNO2
2Fe3O4+NaNO3→3Fe2O3+NaNO2
2FeO·Cr2O3+NaNO3→Fe2O3+2Cr2O3+NaNO2
由于高溫作用,形(xing)成(cheng)的氧化物部分剝落,以(yi)沉(chen)渣的形(xing)式沉(chen)入浴(yu)爐底。堿性硝酸鹽熔(rong)融預處理工藝流程:蒸氣除油(you)→預熱(re)(150~250℃,時間20-30分鐘(zhong))→熔(rong)融鹽處理→水淬→熱(re)水洗(xi)。
熔(rong)融(rong)鹽(yan)處理不(bu)適于有焊(han)縫(feng)間隙或(huo)卷邊的組合件(jian)(jian)(jian)。零件(jian)(jian)(jian)從熔(rong)融(rong)鹽(yan)爐取出后水淬(cui)時(shi)(shi),會(hui)濺起一股帶(dai)刺激性的堿、鹽(yan)霧,故(gu)水淬(cui)時(shi)(shi)應(ying)采用深井(jing)式(shi)防濺水淬(cui)槽,見圖2-1。水淬(cui)時(shi)(shi)先將(jiang)零件(jian)(jian)(jian)筐吊入(ru)槽內,停在水平面上(shang)方,關閉槽蓋,再把零件(jian)(jian)(jian)筐降(jiang)到(dao)(dao)水中,直到(dao)(dao)淹沒即可。
b. 堿(jian)性高(gao)錳酸鉀(jia)預處理
處(chu)理(li)液中含有(you)氫(qing)氧化鈉100~125g/L,碳酸(suan)鈉100~125g/L,高錳(meng)酸(suan)鉀50g/L,溶液溫度95~105℃,處(chu)理(li)時間(jian)2~4小(xiao)時。堿性高錳(meng)酸(suan)鉀的處(chu)理(li)效果(guo)雖不如熔(rong)融鹽處(chu)理(li),但其優點是適用于(yu)有(you)焊縫或卷邊的組合(he)件。
c. 浸(jin)漬法預(yu)處理
為使氧化(hua)皮松動,直接(jie)采(cai)用下列強酸(suan)浸漬(zi)預處(chu)理(li),為防止(zhi)酸(suan)對(dui)基體(ti)金(jin)屬的溶解,要嚴格(ge)控制酸(suan)浸時間(jian)和(he)酸(suan)液(ye)溫度(du)。浸漬(zi)法酸(suan)液(ye)預處(chu)理(li)法所用溶液(ye)成分及(ji)工藝條件見表(biao)2-2。
2. 不銹(xiu)鋼去灰渣(zha)
不銹鋼管氧化皮從鹽浴爐出來后鋼管表面上剩下的(de)氧化物灰(hui)渣(zha)可在下列溶液(ye)中(zhong)去除(見表 2-4 )
3. 除氫(qing)
不(bu)銹鋼管在酸洗過程中有一(yi)定量(liang)的氫(qing)(qing)原(yuan)子(zi)吸附在基體內,易造成氫(qing)(qing)脆現象(xiang)。對高強度不(bu)銹鋼管要進行除氫(qing)(qing)處理(li)。除氫(qing)(qing)方法如下:
a. 堿性溶液(ye)陽極電解法
在(zai)(zai)氫氧化(hua)鈉50~60g/L,碳酸(suan)鈉10~20g/L,磷酸(suan)三(san)鈉50~60g/L,硅酸(suan)鈉10~20g/L,溫度80℃的(de)溶(rong)液(ye)中,在(zai)(zai)陽極上(shang),電流密度10A/d㎡,時間10分鐘,可有(you)效去(qu)除吸附在(zai)(zai)表面(mian)上(shang)的(de)氫。
b. 加熱法
即將不銹鋼零(ling)件(jian)放在烘(hong)箱內在200℃溫(wen)度(du)時(shi)烘(hong)1~2小(xiao)時(shi)以去(qu)除氫。