一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，屬于不銹鋼材料處理【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法是在常溫條件下，采用0.005mol/L~0.1mol/L的CuSO4溶液對(duì)不銹鋼器件表面進(jìn)行處理，處理時(shí)間10min~1h，然后水洗后吹干即可使用。本發(fā)明處理液配方簡(jiǎn)單，呈中性，無(wú)毒環(huán)保，無(wú)腐蝕性，對(duì)濃度精度要求不高；常溫下即可處理，無(wú)需加熱冷卻；操作方法簡(jiǎn)單，小型器件可采用批量浸泡的方法，大型構(gòu)件可采用噴淋的方式，適用于作為不銹鋼器件應(yīng)用前的最后處理工序。
【專利說(shuō)明】一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼材料處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼具有非常優(yōu)異的抗均勻腐蝕的性能，使得不銹鋼廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)及日常生活的諸多方面。然而在含有侵蝕性陰離子的環(huán)境中應(yīng)用時(shí)，不銹鋼易發(fā)生點(diǎn)蝕。這種腐蝕破壞形式具有極大的隱蔽性和突發(fā)性，危害性極強(qiáng)，特別是在石油、化工、核電等領(lǐng)域，點(diǎn)蝕容易造成管壁穿孔，使大量油、氣泄漏，甚至造成火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故。因此，探索提高不銹鋼抗點(diǎn)蝕能力的方法具有重要意義。研究已表明奧氏體不銹鋼點(diǎn)蝕發(fā)生在硫化物夾雜處，和MnS夾雜的腐蝕溶解密切相關(guān)，所以控制鋼中硫化物夾雜的含量可以有效提高其耐點(diǎn)蝕能力。但是，硫化物夾雜很難完全去除。而且在特殊用途鋼種中，如易切削不銹鋼，要求提高其中的S含量，因?yàn)榇罅康腗nS夾雜能大大改善不銹鋼的切削性能，當(dāng)然，大量的MnS夾雜的存在大大惡化了其點(diǎn)蝕性能。所以，迫切需求一種方法，在提高不銹鋼耐點(diǎn)蝕能力的同時(shí)不損 失其他方面的性能優(yōu)勢(shì)。在以往的研究中，研究者也針對(duì)這方面做出了嘗試，例如，利用激光熔融的方式將不銹鋼表面的硫化物夾雜去除，在不影響體材料性能的情況下，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)抗點(diǎn)蝕能力的提高。但是這種方法的弊端也是顯而易見(jiàn)的，成本高，效率低，只適合實(shí)驗(yàn)室研究，很難應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中。
[0003]綜上所述，探索一種便捷、高效、經(jīng)濟(jì)的化學(xué)處理方法，通過(guò)改性不銹鋼表面硫化物夾雜，進(jìn)而提高其抗點(diǎn)蝕性能，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)目前提高不銹鋼點(diǎn)蝕性能方法存在的成本高、效率低、工藝復(fù)雜且難于在實(shí)際中應(yīng)用等弊端，本發(fā)明的目的在于提供一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法。該方法適用于作為不銹鋼器件應(yīng)用前的最后處理工序。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，該方法是采用CuSO4溶液對(duì)不銹鋼器件表面進(jìn)行處理，處理后水洗并吹干即可使用。
[0007]所述CuSO4溶液濃度為0.005mol/L^0.lmol/L,對(duì)不銹鋼器件表面的處理時(shí)間為IOmin~Ih0
[0008]處理方式為:浸泡或噴淋；小型器件可采用批量浸泡的方式，大型構(gòu)件可采用噴淋的方式。
[0009]上述處理方法在常溫條件下即可。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011]1、便捷:本發(fā)明處理液配方簡(jiǎn)單，呈中性，無(wú)毒環(huán)保，無(wú)腐蝕性，對(duì)濃度精度要求不高；常溫下即可處理，無(wú)需加熱冷卻；操作方法簡(jiǎn)單，小型器件可采用批量浸泡的方法，大型構(gòu)件可采用噴淋的方式。
[0012]2、高效:本發(fā)明方法處理時(shí)間短，處理IOmin即可取得明顯的效果，Ih達(dá)到最佳效
果O
[0013]3、經(jīng)濟(jì):本發(fā)明配方中涉及的工業(yè)級(jí)化學(xué)藥品價(jià)格低廉，每噸13000元左右，可配置約SOOm3的處理液，且處理液可回收反復(fù)利用，極具經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為316F不銹鋼原始樣品及在0.01mol/L的CuSO4溶液中處理不同時(shí)間的樣品在0.5mol/L NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線。
[0015]圖2為316F不銹鋼在NaCl溶液中動(dòng)電位極化測(cè)試后掃描電鏡(SEM)照片；圖中:(a)未經(jīng)處理的樣品；(b)在本發(fā)明處理液中處理IOmin的樣品；(c)在本發(fā)明處理液中處理Ih的樣品。
[0016]圖3為316F不銹鋼原始樣品及在0.005,0.01及0.lmol/L的CuSO4溶液中處理Ih的樣品在0.5mol/L NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線。
[0017]圖4為316L不銹鋼原始樣品及在0.005mol/L的CuSO4溶液中處理Ih的樣品在0.5mol/L NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線。
[0018]圖5為316不銹鋼原始樣品及在0.01mol/L的CuSO4溶液中處理Ih的樣品在0.5mol/L NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線。
[0019]圖6為304不銹鋼原始樣品及在0.01mol/L的CuSO4溶液中處理Ih的樣品在0.5mol/L NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]配置摩爾濃度為0.01mol/L的CuSO4溶液，將拋光過(guò)的316F不銹鋼樣品(原始樣品)浸入該處理液中處理不同時(shí)間，注意確保完全浸沒(méi)以保證處理效果。將樣品在常溫下分別處理10min、30min、lh、2.5h、IOh和69.5h，然后將樣品取出，充分水洗，吹干。配置0.5mol/L的中性NaCl溶液作為測(cè)試溶液，將未處理以及處理不同時(shí)間的樣品在NaCl溶液中進(jìn)行動(dòng)電位極化曲線測(cè)試，測(cè)試溶液通過(guò)恒溫水浴保持在28°C，測(cè)試結(jié)果如圖1所示，結(jié)果顯示經(jīng)過(guò)CuSO4溶液處理的樣品的點(diǎn)蝕電位都有所提高。通過(guò)圖1所得到的不同處理時(shí)間的樣品的點(diǎn)蝕電位整理在表1中，由表1可以看到經(jīng)過(guò)處理的樣品和未處理的樣品相比，其點(diǎn)蝕電位都普遍提高。處理僅lOmin，效果就已經(jīng)很顯著，點(diǎn)蝕電位提高了 95mV ;處理I小時(shí)達(dá)到了最佳效果，提高約125mV ;繼續(xù)延長(zhǎng)處理時(shí)間，處理效果有所下降，且在69.5h時(shí)處理效果下降明顯。將以上進(jìn)行動(dòng)電位測(cè)試后的樣品進(jìn)行掃描電鏡(SEM)觀察，如圖2所示，結(jié)果顯示，在未處理的樣品中，硫化物夾雜發(fā)生嚴(yán)重溶解，且點(diǎn)蝕坑的數(shù)量非常多；處理IOmin的樣品中，硫化物夾雜沒(méi)有溶解的跡象，點(diǎn)蝕坑數(shù)量顯著減少；處理Ih的樣品中，硫化物夾雜未有溶解現(xiàn)象，點(diǎn)蝕坑數(shù)量非常少，僅有幾處，在大部分相同尺度的視場(chǎng)內(nèi)，沒(méi)有點(diǎn)蝕坑出現(xiàn)。動(dòng)電位極化曲線及相對(duì)應(yīng)的SEM觀察結(jié)果都顯示，該處理方法效果非常顯著，且最佳處理時(shí)間為Ih。[0023]實(shí)施例2
[0024]分別配置摩爾濃度為0.005mol/L、0.01mol/L和0.lmol/L的CuSO4溶液，取三塊拋光的316F不銹鋼樣品分別在這三種不同濃度的溶液中浸泡lh，然后在0.5mol/L的NaCl溶液中進(jìn)行動(dòng)電位極化曲線測(cè)試，結(jié)果示于圖3，根據(jù)圖3得到的點(diǎn)蝕電位值列在表1中。可以看到，在處理時(shí)間相同的情況下，溶液濃度(在給出的范圍0.005~0.lmol/L內(nèi))對(duì)處理效果沒(méi)有影響，點(diǎn)蝕電位提高值(115~125mV)幾乎相等。
[0025]表1根據(jù)圖1、3、4、5、6得到的點(diǎn)蝕電位值及相對(duì)于未處理樣品點(diǎn)蝕電位的提高程
度
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，其特征在于:該方法是采用CuSO4溶液對(duì)不銹鋼器件表面進(jìn)行處理，處理后水洗并吹干即可使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，其特征在于:所述CuSO4溶液濃度為0.005mol/L~0.lmol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，其特征在于:對(duì)不銹鋼器件表面的處理時(shí)間為lOmirTlh。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，其特征在于:處理方式為浸泡或噴淋；其中:小型器件采用批量浸泡的方式，大型構(gòu)件采用噴淋的方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的提高奧氏體不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的化學(xué)處理方法，其特征在于:所 述處理方法在常溫條件下進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】C23C22/76GK103966591SQ201310034082
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】周楊韜, 張波, 馬秀良 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所