不锈钢的硝酸钝化工艺

　　1 引言

　　在实际生产过程中人们追求“厚膜”的不锈钢钝化工艺，导致的氧化反应会终造成部件表面的色泽有变化，而产生重现性不佳后果，于是大多数商家均采用传统的硝酸钝化法工艺。

　　一些不锈钢钝化的新工艺其实施关键是要控制得当，即追求膜层厚度与追求色泽不变要有机地统一起来，不可偏废哪一方。由于不锈钢表面的氧化膜层加厚到一定程度，就会有颜色产生，因此应当在未显出颜色时就将部件从溶液中取出。但是硝酸钝化法的钝化膜层太薄，从严格的意义上来讲，它只能称作不锈钢前处理的一个部分。

　　2 不锈钢的硝酸钝化工艺

　　不锈钢零件的硝酸钝化可以分为四类，在钝化之前，不锈钢零件表面应该******油污、酸洗，表面清洗干净后才可以钝化，将不锈钢工件浸入溶液中处理。不锈钢在硝酸中的钝化表面生成一层极薄的钝化膜，决定了表面在钝化前后的色泽无变化，处理的重现性好。

　　采用一类工艺方案：含碳量大于0.4%的高碳、铬含量不小于17%的不锈钢，Cr13型、Cr17型，例如，溶液中含有66%的硝酸20%~25%(体积比)，钠(质量比)(2.5±0.5)%，处理温度49~54℃，处理时间为20min。

　　采用二类工艺方案：奥氏体铬不锈钢，例如，Cr18型、Cr23~25型，溶液配方为溶液中含有66%的硝酸25%~45%(体积比)，处理温度21~32℃，处理时间为30min。

　　采用三类工艺方案：奥氏体铬不锈钢以及Cr含量大于17%的铬不锈钢，不含高碳高铬的不锈钢。溶液中含有66%的硝酸20%~25%(体积比)，处理温度49~60℃，处理时间为30min。

　　采用四类工艺方案：含碳量大于0.4%的高碳、铬含量不小于17%的高铬不锈钢，例如，1Cr12、0Cr13、0Cr13Al、1Cr13、1Cr17Ni2、7Cr17、8Cr17、9Cr18(Mo)等，溶液中含有66%的硝酸45%~55%(体积比)，处理温度49~54℃，处理时间为30min。

　　零件钝化之后提出溶液后立即水洗，2~3道水洗，再进行铬酸封闭处理，对铁素体和马氏体不锈钢后一道水洗后1h内必须进行铬酸处理。铬酸溶液(质量比)4%~6%，处理温度为60~70℃，处理时间为30min。然后再干燥。

　　干燥工艺：零件钝化完毕，使用压缩空气或热风吹干，也可烘干或晾干。

　　去氢处理：高强度结构件应该在钝化完毕后进行去氢处理，防止氢脆，方法是：(190~220)℃×至少2h

　　3 不锈钢硝酸钝化工艺的特点

　　(1)不锈钢件在硝酸溶液中处于钝态，表面生成一层极薄的膜层，这样便决定了不锈钢件在处理之前与之后的色泽无变化，亦即重现性良好。这是本工艺受到人们青睐的一个重要原因。

　　(2)在实施本工艺过程中，由于是化学浸渍法，又是在室温下处理，且部件在溶液中呈无反应态，而使得溶液较为稳定。本工艺无需经常添加材料，总之操作起来实为方便。

　　(3)所产生的钝化膜层虽薄，可膜层极其致密，其孔径较小，这就决定了本工艺优于其它新的钝化工艺，尔后的封闭处理是必不可少的。

　　4 不锈钢硝酸钝化工艺需注意的问题

　　(1)本工艺是在不锈钢酸洗(或喷砂、喷丸)之后实施的，如果是无锈迹未经酸洗、喷砂等处理的不锈钢件，在硝酸液中处理的意义不大，可考虑改用其它新的钝化方法加以处理。

　　(2)由于不锈钢的轻散锈迹要比部件本身所呈的电位负，在硝酸液中不会显现钝态而被溶解掉，故本工艺允许有轻微的锈迹出现在部件上。但为安全起见，不锈钢经酸洗、喷砂等处理后，若不是连续生产，可置入含有氢氧化钠的碱性溶液中为佳。至于部件表面的油污，则应予以彻底******后方可进入硝酸液，尽管这种强氧化剂溶液具有一定的去油能力。

　　(3)现在硝酸钝化法已被用作了不锈钢的终结处理，而不是工序处理，在此种情况下，硝酸液中必须添加*********钠。此方法具有以下优点：首先，不锈钢膜层被铬氧化物所封闭了，耐蚀性得到了提高;其次，手指印等不会出现在部件上，外观质量获得改善;再次，保证了钝化过程的安全性。因为添加钠，可扩大溶液的钝化面，亦在硝酸含量稍低的情况下，部件在溶液中依然处于钝态。

　　(4)实施本工艺后的中和处理至关紧要。因为如果是未得到中和，残存的硝酸甚至盐液附在部件上，由于其含量已大大低于工艺允许之数值，就会对不锈钢造成腐蚀。在一定的意义上讲，钝化后未经中和处理的不锈钢，比没有进行钝化的还要糟糕，所以钝化并经清洗后，应将部件在碳酸钠液中进行处理，中和完毕为止。