锻造与铸造不锈钢对钝化工艺的影响

       不锈钢材料机加工后的钝化工艺是制药设备与工程领域非常关键的质量控制点，钝化是指使金属表面转化为不易被氧化的状态而延缓金属腐蚀速度的方法。钝化的效果，包括钝化深度和表面金属元素的优化分布（如铬铁比），将决定金属钝化后的抗腐蚀性和腐蚀速率。钝化是洁净表面有氧气存在时的自发现象，可在不锈钢表面生成钝化膜。通过化学处理，不锈钢表面钝化膜可一定程度增强。钝化的一个先决条件是对表面的清洗程序。所述的清洗程序应包含所有必要的表面污物的清除（油脂、颗粒等）以保证锻件表面最佳的抗腐蚀性能、保护产品不被污染的性能和合金表面外观的达标。最终化学钝化处理的目的是确保合金表面无铁元素及其他污物存在以实现最佳的抗腐蚀状态。

       钝化分为自发性钝化、化学钝化和电化学钝化。在不锈钢表面生成钝化膜，是不锈钢洁净表面有氧气存在时的自发现象，成为自发性钝化。通过化学和电化学处理，可实现不锈钢表面钝化膜一定程度的增强。某些钝化剂（化学药品）所引起的金属钝化现象，称为化学钝化，如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后，其电极电势向正方向移动，使其失去了原有的特性，如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出，又比如Fe→Fe2+电位为-0.44V，钝化后跃变为+0.5-1V。此外，用电化学方法也可使金属钝化，如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极，用外加电流使阳极极化，采用一定仪器使铁的电位升高一定程度，Fe就钝化了，由阳极极化引起的金属钝化现象，叫阳极钝化或电化学钝化。

       电化学钝化是阳极极化时，金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。这些物质紧密地覆盖在锻件表面上成为钝化膜而导致金属钝化，化学钝化则是像浓HNO3等氧化剂直接对金属的作用而在表面形成氧化膜。化学钝化时，加入的氧化剂浓度还不应小于某一临界值，否则不仅无法导致钝态，反而还会引起金属更快的溶解。

       硝酸的化学性质随浓度变化而变化，稀硝酸主要体现的是其强酸性（见如下方程式），浓硝酸主要体现其强氧化性。而浓硝酸接触到不锈钢表面，则会氧化金属，并生成致密的氧化层，附着于表面形成钝化层。