硝态核与柠檬酸钝化方法
不锈钢是一种固有的耐腐蚀材料，然而，当不锈钢被加工、成形或制造时，游离铁可能会被引入到表面，而不受基体材料的影响而腐蚀。适当的不锈钢钝化通过氧化酸，例如硝酸或柠檬酸去除该游离铁，促进薄，致密的保护氧化物层的生长，最大化不锈钢的耐腐蚀性。根据不锈钢和最终应用的类型，某些钝化过程可能比其他钝化过程更好。在本文中，我们将比较硝酸vs柠檬酸钝化规定的两种主要化学物质是哪两种ASTM A967.和AMS 2700.。
硝酸钝化
当比较硝态核与柠檬酸钝化时，整个工业中使用的最常见方法是硝酸钝化。硝酸钝化过程是QQ-P-35中规定的原始钝化，第一军事规范涵盖钝化，修改在20世纪60年代被释放。硝酸钝化提供了一系列选项，用于定制酸的氧化潜力，以适应特定等级的不锈钢等级。各种方法和类型的硝酸钝化包括几种加热的选择以及包括二聚角钠的选项。
硝酸浓度越高，硝酸温度越高，钝化化学的氧化势越多。二聚角钠也可以添加到硝酸中以增加浴的氧化能力，使其更好地耐腐蚀性不锈钢，例如沉淀硬化，马氏体和铁素体等级的不锈钢。这些等级的不锈钢在它们中具有较少的镍和铬使它们更容易蚀刻。化学的氧化潜力越高，在表面上形成速度更快，更有效地形成无源氧化物屏障，从而降低蚀刻的电位。
下面提供了每种ASTM A967的各种硝酸钝化方法的概述：
- 硝酸:20-25 v%硝酸，2.5 w%重铬酸钠，120-130F, 20分钟最低
- 硝酸:20-45 v%硝酸，70-90F，至少30分钟
- 硝酸:20-25 v%硝酸，120-140F, 20分钟最低
- 硝酸:45-55 v%硝酸，120-130F, 30分钟最低
- 硝酸5：温度，时间和酸的其他组合，具有或没有促进剂，抑制剂或专有解决方案，能够产生通过指定的测试要求的部件
ASTM A967还为不锈钢等级提供了非常有用的硝酸钝化方法。提供了此表的摘要：
钝化化学物质的污染会导致表面的闪光腐蚀，产生严重的腐蚀或较暗的表面。导致闪电攻击的常见遏制是氯化物，它可以来自几个来源，包括在酸中拖曳或在水中使用氯化物。此外，钝化槽中的有机积聚，如未正确清洗的零件的机加工油的拖入，可能导致不锈钢的闪蚀或腐蚀。因此，需要定期分析分析和维护钝化化学品。某些钝化方法也比其他方法更能抵抗闪电攻击。为硝酸钝化增加氧化电位的浴槽也更能抵抗闪电攻击。硝酸也比柠檬酸更能抵抗闪电侵蚀。[1]
柠檬酸钝化
柠檬酸钝化由Adolf Coors Brewing Company开发，用于啤酒桶内部的钝化。它提供了一种有效的替代替代品，具有较少的处理问题，并考虑对FDA的GRAS（通常被认可为安全）列表，使其成为食品和饮料应用的理想选择。
当比较硝酸vs柠檬酸钝化时，与任何一种硝酸钝化溶液相比，柠檬溶液可以有效地钝化更宽的不锈钢合金，允许几种不锈钢合金的组件钝化。
钝化化学物质从表面中除去游离铁，但也可以从不锈钢中除去一些镍和铬。去除镍和铬在表面上降低耐腐蚀材料，留下较薄的氧化物层。柠檬酸钝化选择性地除去铁，镍和铬留下厚度耐腐蚀的氧化物层，而不是硝酸钝化[2]
柠檬酸的另一个优点是可以调整浴液配方，以减少硝酸的循环次数，与硝酸相比，可以增加产量并降低钝化成本。循环时间低至4分钟，某些柠檬酸钝化配方是可能的。下面是ASTM A967提供的各种柠檬酸钝化浓度和时间的总结。
- 柠檬酸1：4-10 W％柠檬酸，140-160F，最小4分钟
- 柠檬酸2：4-10 W％柠檬酸，120-140F，最小10分钟
- 柠檬3：4-10 W％柠檬酸，70-120F，最小20分钟
- 柠檬4：温度时间和柠檬酸浓度的其他组合，有或没有化学品，以增强能够产生通过规定的测试要求的部件的清洁，促进剂或抑制剂。
- 柠檬酸5:柠檬酸的温度、时间和浓度的其他组合，包括或不包括化学物质，以加强清洗，促进剂或抑制剂，使生产的部件能够通过规定的测试要求。浸浴pH控制在1.8-2.2
钝化预处理
在比较硝酸醋酸钝化时的通用要求是需要适当预处理的部件。对于热处理的不锈钢的马氏体级和沉淀硬化等级，在硬化过程后部件上存在尺度的潜力。对于加工零件，有切割液和其他油。最后，对于组件，有焊缝和热标记。任何这些鳞片或油留在一部分上都缩小了材料的腐蚀保护，钝化会抑制有效性并损坏部件。在钝化之前应拆除鳞片和油。油可以简单地是清洁或蒸气脱脂了偏离零件。虽然需要用除垢酸等除垢剂如盐酸，或无机脱氧剂如高锰酸钾或培养基爆破或振动抛光等磨料方法除去尺度。建议为需要非常均匀的表面的那些部件建议进行机械缩放去除方法，尤其是具有诸如焊接的热影响区域的零件。
结论
不锈钢的钝化是制造不锈钢部件的关键部件，以确保充分优化的耐腐蚀性能。在选择柠檬酸和硝酸钝化方法时，有许多不同的因素，这篇文章涵盖了选择钝化过程的一些基础知识。如需更多信息，以及什么工艺适合您的应用，请随时与高级电镀技术销售与工程小组的成员联系manbetx公牛sales@addanceplatingtech.com.或414.271.8138。
博客撰写者：Will T.，Process Engineer
参考：
[1]莫尔，J. H.(2007, 8月1日)。制作不锈钢。从PF在线检索：https://www.pfonline.com/articles/makingstainless-steel-stainless
[2] R. Kremer，Stellar Solutions，Inc。（2007）。不锈钢柠檬酸钝化的发展。米亨：NSF。