應(yīng)該如何鈍化不銹鋼零件？

鈍化依然是提高不銹鋼零部件基本防腐性能的關(guān)鍵一步。它可以讓零部件具有滿意的性能，也可以使它過(guò)早發(fā)生故障。如果操作不正確，鈍化實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致腐蝕。鈍化是提高不銹鋼合金工件固有防腐性能的一種后制作方法。它不是一種往氧化皮處理，也不像噴漆過(guò)程。在鈍化不銹鋼表面上存在一層保護(hù)性氧化膜。這層看不見的膜被以為是非常薄的，厚度小于0.0000001英寸，大約是人類頭發(fā)絲的1/100,000。新加工、拋光或酸洗過(guò)的不銹鋼零件，因接觸大氣中的氧氣將自動(dòng)獲得該氧化膜。在理想的條件下，該保護(hù)性氧化膜會(huì)完全覆蓋零件的所有表面。

但是，在實(shí)際情況中，諸如車間灰塵或來(lái)自刀具的鐵微粒等污染物，有可能在加工過(guò)程中被傳送到不銹鋼零件的表面上。假如這些異物粒子不往掉，則它們可能會(huì)降低原始保護(hù)膜的有效性。在加工過(guò)程中，有可能會(huì)從刀具上脫落微量的游離鐵，并轉(zhuǎn)移到不銹鋼工件的表面上。在一定的條件下，零件的表面可能會(huì)出現(xiàn)一層薄薄的銹跡。這實(shí)際上是鋼因刀具而不是母材產(chǎn)生的腐蝕。有時(shí)候，來(lái)自切削刀具或其腐蝕品夾進(jìn)的鋼微粒而產(chǎn)生的裂縫，可能會(huì)引起零件本身發(fā)生化學(xué)腐蝕性反應(yīng)。含有鐵的車間灰塵微粒有可能會(huì)粘附到零件表面上。盡管金屬有可能以“加工好的狀態(tài)”閃亮出現(xiàn)，但是看不見的游離鐵微粒，在暴露到空氣中后，有可能會(huì)導(dǎo)致表面發(fā)生銹蝕。

暴露的硫化物也可能是一個(gè)題目。這種硫化物產(chǎn)生于在給不銹鋼添加硫以改善其可加工性的過(guò)程中。硫化物改善了合金形成切屑的能力，在加工過(guò)程中，這種切屑可以很干脆地從刀具上脫離。除非零件經(jīng)過(guò)適當(dāng)鈍化，否則硫化物有可能會(huì)充當(dāng)在加工后的產(chǎn)品表面上發(fā)生腐蝕的最初場(chǎng)所。

在這兩種情況下，都需要采用鈍化過(guò)程來(lái)進(jìn)步不銹鋼的自然防腐性能。它可以往掉表面污染，諸如有可能形成銹蝕或充當(dāng)發(fā)生腐蝕最初場(chǎng)所的、含鐵的車間灰塵以及來(lái)自刀具的鐵微粒等。鈍化還可以往掉暴露在可自由加工不銹鋼合金表面中的硫化物。
采用一種由兩步組成的工藝，可以保證最好的防腐性能：1. 清洗，這是最基本的一步，但有時(shí)候卻被忽略；2.酸浴或鈍化處理。
首先清洗

首先必須始終進(jìn)行清洗。必須從表面上徹底清洗掉油脂、冷卻液或其它車間碎屑，以獲得盡可能最好的防腐性能。加工屑或其它車間灰塵可以仔細(xì)地從零件上擦掉。可以用某種商用脫脂劑或清洗劑來(lái)清洗掉加工油或冷卻液。異物諸如熱氧化物等，可以通過(guò)磨削或酸洗等方法而往掉。

有時(shí)候，機(jī)床操縱員可能跳過(guò)基本的清洗過(guò)程，錯(cuò)誤地以為簡(jiǎn)單地將油脂斑斑的零件浸到酸浴中，就可以同時(shí)完成清洗和鈍化過(guò)程。實(shí)際上這是不會(huì)發(fā)生的。相反，污染性油脂會(huì)與酸發(fā)生反應(yīng)而形成氣泡。這些氣泡集中在工件的表面，將干擾鈍化過(guò)程。

更嚴(yán)重的是，鈍化液的污染，有時(shí)候含有大量氯化物，會(huì)引起“快速腐蝕（flash attack）”。 發(fā)生快速腐蝕時(shí)，無(wú)法獲得所要求的具有閃亮、干凈、防腐表面的氧化膜，相反會(huì)引起嚴(yán)重蝕刻或發(fā)黑表面——這正是需要采用鈍化過(guò)程加以優(yōu)化的表面。

采用馬氏體不銹鋼[帶磁性，具有中等防腐性，可以產(chǎn)生大約280ksi（1930MPa）的屈服強(qiáng)度]制成的零件，在高溫下硬化，然后進(jìn)行回火，以保證所需要的的硬度和機(jī)械性能。沉析可硬化合金（比馬氏體不銹鋼具有更好的強(qiáng)度和防腐性能組合）可以用溶液進(jìn)行處理，可以在較低的溫度下進(jìn)行部分加工、時(shí)效處理，然后進(jìn)行精加工。

在某些情況下，零件必須用脫脂劑或清洗劑進(jìn)行徹底清洗，以便在熱處理之前往掉任何切削液痕跡。否則，剩余在零件上的切削液將引起過(guò)度氧化。在通過(guò)酸洗或打磨往掉氧化皮后，這種狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致零件表面具有凹坑，終極尺寸不足。假如答應(yīng)切削液保存在經(jīng)過(guò)光亮硬化的零件上，如真空爐或保護(hù)氣氛中一樣，則可能會(huì)出現(xiàn)表面碳化，從而導(dǎo)致防腐性能降低。

鈍化浴

在經(jīng)過(guò)完全清洗后，就可以將不銹鋼零件浸在鈍化用酸浴中。可以采用三種方法中的任何一種來(lái)進(jìn)行鈍化—硝酸鈍化、硝酸加重鉻酸鈉鈍化以及檸檬酸鈍化等。具體使用哪種方法，要依據(jù)不銹鋼牌號(hào)以及所規(guī)定的驗(yàn)收準(zhǔn)則而定。

在20%（以體積計(jì)）的硝酸浴中，可以鈍化較多牌號(hào)的防腐鉻鎳不銹鋼。如同一表中所示，通過(guò)在硝酸浴中添加重鉻酸鈉，使溶液具有更強(qiáng)的氧化性，并可以在表面形成鈍化膜，可以用此種方法來(lái)進(jìn)行鈍化的防腐不銹鋼牌號(hào)較少。另一個(gè)代替硝酸加重鉻酸鈉的可選方法是，將硝酸的濃度增加到50%（按體積計(jì)）。添加重鉻酸鈉以及進(jìn)步硝酸濃度，均可以降低發(fā)生不需要的快速腐蝕的機(jī)會(huì)。

鈍化可自由加工不銹鋼的過(guò)程與鈍化難加工不銹鋼的過(guò)程有所不同。這是由于，含硫的、可自由加工不銹鋼中的硫化物，在鈍化過(guò)程中會(huì)在典型的硝酸浴中部分或徹底往掉，從而在加工好的零件表面形成微觀非連續(xù)性。

即使是正常足夠的水洗，鈍化后，在這些非連續(xù)處也可能會(huì)截留下剩余酸。然后，這種酸可能會(huì)與零件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，除非已經(jīng)將它中和或往掉。