彭亮 梁智

摘要：奧氏體不銹鋼是一種常用的結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)良的耐腐蝕性、抗高溫氧化性。在加工過程中常常受到鐵元素污染。本文主要針對奧氏體不銹鋼如何防止鐵素體污染提出了自己的觀點(diǎn)及處理方法。

關(guān)鍵詞：奧氏體不銹鋼；鐵素體污染；除銹方法

0 引言

奧氏體不銹鋼作為一種重要的結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)良的耐腐蝕性、抗高溫氧化性、較低的輻照敏感性、較好的低溫力學(xué)性能和優(yōu)良的加工性能被廣泛應(yīng)用于各行行業(yè)中，然而在不銹鋼零部件制造過程中若與鐵素體接觸或者表面防護(hù)措施不到位，就易產(chǎn)生表面鐵素體污染，影響零部件正常工作的穩(wěn)定性以及水化學(xué)工況。本文主要針對奧氏體不銹鋼產(chǎn)生鐵素體污染進(jìn)行分析和研究，希望為防止鐵素體污染提供參考。

1 產(chǎn)生污染的原因及影響

奧氏體不銹鋼零件在加工、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝配、儲(chǔ)存過程中如果沒有做好防護(hù)措施，沒有與碳鋼材質(zhì)等零件分隔開往往會(huì)引起奧氏體零件表面的鐵素體污染，導(dǎo)致零件表面鐵素體粘附，通常開始為游離的鐵素體，這種現(xiàn)象就被叫做鐵素體污染。

近年來，隨著對產(chǎn)品質(zhì)量的重視，這種鐵素體污染引起了很多公司的重視。從鐵素體初始粘附在奧氏體零件上開始，形成初始腐蝕點(diǎn)，慢慢的引起材料的局部腐蝕，從而增大金屬溶解率，這會(huì)對零件的可靠性及水化學(xué)工況帶來嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。因此防止鐵素體污染在加工過程中尤為重要。

2 加工過程中奧氏體不銹鋼防污染的措施及要求

2.1制造過程中的要求

奧氏體不銹鋼的制造應(yīng)在專用場地或封閉的生產(chǎn)車間、應(yīng)與碳鋼制產(chǎn)品嚴(yán)格隔離，用于奧氏體不銹鋼成形的工具應(yīng)避免受到污染（工具清洗和除油），且避免包含鐵素體鋼，防止鐵離子和其他有害雜質(zhì)污染。

奧氏體不銹鋼在制造過程中應(yīng)使用專用的吊裝夾具及其它工藝設(shè)備，零件的吊纜宜采用柔性材料（橡膠、塑料等）。進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場的人應(yīng)穿著不得帶有鐵釘?shù)燃怃J異物的工作鞋，如無法避免應(yīng)該穿上清潔的鞋套，牛皮紙、紙板、乙烯基膠帶應(yīng)放在人員踩踏的地方。進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，冷卻液一般采用水機(jī)乳化液，切削液中氯和氟含量的和不得大200ppm，硫的含量不得大于200mmp，表面處理時(shí)應(yīng)有獨(dú)立且配備必要的環(huán)境保護(hù)措施的場地。

2.2轉(zhuǎn)運(yùn)、裝配、儲(chǔ)存要求

奧氏體不銹鋼生產(chǎn)場地必須保持清潔、干燥，零部件半成品或成品的堆放需配有木質(zhì)墊板或盛具箱。奧氏體不銹鋼應(yīng)按照牌號(hào)、規(guī)格和爐批號(hào)分類存放，并作明確標(biāo)識(shí)，與碳鋼等原材料有嚴(yán)格的隔離措施。入庫時(shí)奧氏體不銹鋼材料上應(yīng)有的入庫標(biāo)記，該標(biāo)記應(yīng)采用無氟、無硫記號(hào)筆書寫，不得采用油漆等有污染的物料書寫，不得在與介質(zhì)接觸的表面打鋼印。

在儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)、加工過程中盡可能避免碳鋼部件與奧氏體不銹鋼之間接觸，應(yīng)配備必要的防鐵離子污染和磕劃傷的運(yùn)送工具。

奧氏體不銹鋼部件組裝時(shí)與零件表面接觸的用具應(yīng)選用與零件相適應(yīng)的不銹鋼材料，不得使用可能造成鐵素體污染的工具。用于奧氏體不銹鋼的包裝材料（塑料罩、堵頭等）中含鹵素或硫量應(yīng)小于0.10%，經(jīng)浸濾所釋放的氯化物或氟化物的含量均應(yīng)小于50mmp。

奧氏體不銹鋼應(yīng)采取措施避免與下列物質(zhì)接觸；

—碳鋼或低合金鋼制造的加工工具、吊裝工具、搬運(yùn)機(jī)械及存放工具；

—含有氯化物和其它鹵化物的物品。如：潤滑劑、清潔劑、包裝材料及加工用切削液等；

—易分解出低熔點(diǎn)元素（如：鉛、硫、砷等）及其化合物的物品（工具、標(biāo)記液、藥皮焊條、涂料等）。

—不可溶的標(biāo)記制品。

—在焊接或者熱處理過程中，容易在材料表面形成合金和沉積物的物品。

3 除銹方法

當(dāng)零件加工表面檢測到被鐵素體污染時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘皶r(shí)清除鐵素體污染，主要的除銹方法包括機(jī)械清理、化學(xué)清理。

3.1機(jī)械清理

機(jī)械清理包括噴射、磨削、鏟銷、打磨等方法，可以徹底清除表面的鐵素體污染，有利于在不銹鋼表面形成一層嶄新的致密鈍化膜，并且不會(huì)引起材料的晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕等。

3.1.1 磨削、刷除

1）用刷除、磨削方法去除零部件的氧化皮、污垢、油漆、型砂等雜質(zhì)固體顆粒，磨削時(shí)必須避免工件局部過熱；

2）奧氏體不銹鋼工件必須使用由尼龍或不銹鋼絲制造的刷子，磨削使用鋁基無鐵砂輪或碳化鎢制造的旋轉(zhuǎn)銼及打磨工具，不得使用碳鋼刷清理不銹鋼表面。

3）砂輪和砂紙打磨材料不應(yīng)含有鐵、氧化鐵、鋅或其他可能引起金屬表面污染的有害材料。在其他材料上用過的砂輪、砂紙打磨材料及鋼絲刷不應(yīng)用于不銹鋼。

4）當(dāng)對薄壁零件、拋光表面和接近公差的零件除銹時(shí)，必須特別小心，避免被機(jī)械方法損害。機(jī)械除銹后，表面應(yīng)用熱水和毛刷刷洗干凈，接著用清潔的熱水沖洗。

3.1.3噴射處理

1）噴射磨料為渣沙、或鋼丸、或玻璃珠、或軋碎的金剛砂；

3）奧氏體不銹鋼的噴射處理選用氧化鋯砂或氧化鋁砂：

—砂石中不得含鐵。在此之前沙石不得用于清理鑄鐵、碳鋼或低合金鋼表面，推薦使用清潔、未曾使用過的磨料；

—噴丸時(shí)只許用高合金或不銹鋼鋼丸；

3.2化學(xué)除銹

化學(xué)清洗主要是酸洗、鈍化，酸洗、鈍化是一種非常有效的清除奧氏體不銹鋼表面鐵素體污染的化學(xué)方法，可以清除嵌入不銹鋼表面的金屬污染物、腐蝕產(chǎn)物和可溶性鹽等，使不銹鋼表面形成致密鈍化膜，提高零部件的耐腐蝕性。奧氏體鋼工件可用氟硝酸溶液或稀硝酸溶液酸洗，去除表面上的金屬污染物和薄的氧化膜。欲除銹的的表面通常在化學(xué)處理前要預(yù)清洗。當(dāng)產(chǎn)品的尺寸和形狀允許時(shí)，建議全部浸入酸洗溶液中，當(dāng)完全浸入不切實(shí)際時(shí)，可采用刷拭或者噴淋的方法浸濕表面，亦或者采用濕拖法和酸洗頓化膏劑涂抹法，使用這些糊劑后設(shè)備表面應(yīng)特別仔細(xì)的沖洗，過渡酸洗必須避免。能否用酸洗均勻的去除氧化皮取決于所用的酸、酸的濃度、溶液溫度和接觸時(shí)間，不推薦連續(xù)30min曝露在酸洗溶液中。大多數(shù)酸洗溶液會(huì)松動(dòng)焊接和熱處理氧化皮，但不能完全去除氧化皮。用不銹鋼刷或毛刷不斷的斷斷續(xù)續(xù)的刷洗，結(jié)合酸洗或者最初的沖洗，有助于去除氧化皮和化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物。鈍化可用硝酸（或等價(jià)于硝酸的）溶液或鈍化膏進(jìn)行處理化學(xué)除銹后，表面必須徹底沖洗，去除殘留的化學(xué)劑，呈中性后擦干水跡。

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