清洁不锈钢
使用经过验证的清洁方法和钝化处理来防止不锈钢生锈
不锈钢具有高度的耐腐蚀性——但是,不锈钢应用仍可能面临表面损坏的风险。在没有日常清洁和维护的恶劣环境中,长期存在氧化、腐蚀、生锈或染色可能会发生。重复的机械损伤也会导致金属更快降解。
所有不锈钢按重量计含有至少 10.5% 的铬。正是这种铬含量形成了称为钝化层的屏蔽层,与其他钢不同,它可以保护不锈钢免受腐蚀。铬含量越高,耐腐蚀性能越好。当钝化层被破坏,没有足够的铬重新形成时,不锈钢就会生锈。
被动层是如何工作的?
钝化层是在不锈钢表面的铬含量与氧气发生反应时形成的。钝化层充当保护屏障,防止不锈钢进一步氧化。相比之下,普通碳钢表面在暴露于氧气时会形成氧化铁。三氧化二铁不会形成连续层,因此它最终会剥落,使原钢暴露在外,并容易发生破坏性生锈循环。
不锈钢的钝化层是自我修复的。如果损坏,暴露在外的不锈钢中的铬会与氧气发生反应,形成新的氧化铬。只要有足够的铬存在,氧化铬层就会继续改造,保护不锈钢表面。
不锈钢腐蚀的原因
如果局部浓度为 12% 或更高,铬可以保护不锈钢。任何将局部铬浓度降低到 12% 阈值以下都会导致染色或生锈。不锈钢腐蚀的常见原因包括氯化物、盐酸、硫酸、铁或碳钢接触以及高温。不锈钢有超过 150 种等级,有些比其他更容易腐蚀。增加铬含量,或添加钼、镍、氮等其他元素,可以提高不锈钢的耐腐蚀性能和其他有用性能。
氯化物
氧化铬特别容易受到氯化物的影响。在暴露于盐雾的沿海地区以及在冬季使用除冰盐的地区,腐蚀会加速。用于化学和食品工业的部件具有高铬含量,以弥补经常接触氯、盐和其他腐蚀性物质的情况。
酸
强酸使钝化层不稳定。当不锈钢暴露在盐酸和硫酸中时,会发生一般的表面腐蚀。盐酸具有极强的酸性,用于塑料生产。稀释的盐酸存在于用于去除水垢的除垢剂中。硫酸是一种腐蚀性化学物质,会导致严重的化学灼伤和二次热灼伤。它用于矿物加工、炼油和废水处理。更多稀释配方存在于家用产品中,例如排水管清洁剂。
铁和碳钢颗粒
与铁或碳钢颗粒接触也会引发不锈钢腐蚀。来自铁或碳钢的微量颗粒会使不锈钢表面生锈。如果无人看管,锈斑可能会损害氧化铬表面并演变成局部腐蚀,例如点蚀。当不锈钢受到附近的碳钢焊接、切割、钻孔或研磨产生的火花或颗粒时,就会发生污染。
高温
不锈钢暴露在 750–1550°F 范围内的非常高的温度下后,会出现一种不太常见的生锈形式。在不锈钢被加热然后冷却的焊接应用中发现了这种类型的腐蚀。可能发生敏化,其中碳和铬结合形成碳化物。这导致晶界变得缺乏铬,并且氧化铬层变得不连续。热敏化冒着永远毁坏不锈钢的风险。但是,有时可以通过热处理来减轻损坏。
处理不锈钢
不锈钢的使用寿命可以通过防止接触腐蚀性物质来延长。使用不锈钢时遵循最佳实践:
- 始终佩戴干净的手套。
- 始终使用不锈钢工具和组件。
- 避免与碳钢或铁接触。
- 请勿在不锈钢附近焊接、切割、钻孔或研磨碳钢。
- 避免接触混凝土清洁剂。
- 避免接触氯化物溶液。
- 请勿使用钢丝绒或其他研磨性擦洗垫。
人们最常犯的错误是使用腐蚀性产品清洁不锈钢表面。切勿在不锈钢上使用以下产品:
- 氯化物清洁剂
- 研磨清洁剂
- 万能清洁剂
- 氯化漂白剂
日常不锈钢清洗
必须定期清洁不锈钢以保持金属的完整性并保持原始外观。通过适当的照顾,并通过选择适当的等级,不锈钢可以免受腐蚀。如果忽视不锈钢的维护,腐蚀性物质会积聚在易损表面上。
日常清洁步骤(每 6 个月执行一次)
- 使用柔软的尼龙刷清除积聚的污垢。
- 用温和的肥皂或清洁剂清洗。
- 用清水冲洗干净。
- 用软布、一次性抹布或吹风机擦干。
不锈钢保养和维护可能需要使用有害化学物质。遵守随清洁剂或抛光剂提供的所有安全说明。确保按照职业健康和安全准则穿戴个人防护装备。
特定的不锈钢清洗
当不锈钢变得非常脏并出现表面变色或腐蚀迹象时,常规清洁可能不再足够。下面列出了旨在解决特定类型损坏的清洁方法。
指纹
- 用肥皂或清洁剂和温水清洁。
- 也可以使用市售溶液或烃类溶剂。
油迹和油脂痕迹
- 使用异丙醇、丙酮或甲基化酒精。
- 用干净、不刮花的布涂抹溶剂数次,直至去除所有痕迹。
烧焦的污渍
- 浸泡在热水和稀氨水或清洁剂中。
- 用尼龙刷去除污垢。
- 如果需要,请使用精细研磨粉,但注意不要划伤抛光表面。
- 用清水彻底冲洗。
变色、咖啡和茶渍
变色
- 使用温和、非研磨性的清洁剂。
- 用软布或海绵涂抹
- 用清水彻底冲洗。
咖啡渍
- 浸泡在碳酸氢钠溶液(小苏打和温水)中。
茶渍
- 浸泡在碳酸钠溶液中(苏打水和温水)。
如果物体太大而无法浸泡,请使用海绵或软布。
局部锈迹
- 使用软布涂抹草酸溶液。
- 将溶液留在表面几分钟以溶解污染颗粒。
- 用清水冲洗掉所有残留溶液。
水垢、水泥和砂浆飞溅
水垢
- 用三份水稀释一份醋,然后用尼龙刷涂抹。
水泥和砂浆飞溅
- 冲洗液立即溅出。
- 在温水中使用 10%–15% 的磷酸溶液。
- 均匀涂抹清洁剂,等待 30-60 分钟,然后用碱性清洁剂或稀氨水中和酸。
- 用清水冲洗。
涂鸦
- 使用可生物降解的涂鸦清洁喷雾剂或湿巾。
- 避免使用刀具或硬刮工具,以免损坏不锈钢表面。
热渍
- 使用家用金属抛光剂(用于汽车零件的铬抛光剂广泛可用且有效)。
- 处理整个不锈钢表面以避免变色。
结构损坏
- 结构损坏包括任何可见的凹痕、裂缝和断裂。
- 在可以进行维修或更换之前,应停止使用严重损坏的产品。
- 为防止损坏恶化,应尽快清除任何明显的锈迹。
腐蚀
轻微腐蚀
- 使用 WD-40 等通用润滑剂擦拭患处。
- 用清水彻底冲洗。
中度腐蚀
- 使用磷酸不锈钢清洁剂,例如 E-NOX CLEAN。
- 将清洁剂均匀涂抹,停留 30-60 分钟,然后用 UNO S F 等碱性清洁剂喷洒中和酸。
- 用纸巾把表面擦干净。
- 用清水彻底冲洗。
严重腐蚀
- 请咨询专业服务提供商(严重的锈蚀处理具有高度腐蚀性)。
- 经过处理后,不锈钢可以用温和的硝酸进行钝化处理。
钝化过程
干净的不锈钢表面可能会因机械方式、极热或化学损坏而重新损坏。发生这种情况时,铁会暴露出来,并且材料会再次生锈。可能需要定期进行钝化以防止生锈。钝化最大限度地提高了不锈钢合金的固有耐腐蚀性。
理想情况下,钝化层会在机加工或钝化后立即形成,以完全覆盖不锈钢表面。实际上,颗粒和污染物很可能会附着在表面上。如果允许它们保留,这些异物会降低原始保护膜的有效性。需要钝化以最大限度地提高不锈钢的天然耐腐蚀性并去除表面污染。
两步钝化过程可提供最佳的耐腐蚀性:
1) 清洁
不锈钢部件必须彻底清洁。不锈钢不能被钝化,除非表面清洁且没有污染和水垢。在极端情况下,可能必须通过研磨或机械磨损或酸洗去除异物,然后才能进行钝化。
2) 钝化处理
不锈钢部件浸入钝化酸浴中。可以使用三种钝化方法中的任何一种:硝酸钝化、硝酸与重铬酸钠钝化或柠檬酸钝化。钝化处理取决于不锈钢牌号的铬含量和机械加工特性,以及规定的验收标准。
延长不锈钢的使用寿命
适当的日常护理和针对更严重问题的专门清洁可以延长不锈钢的使用寿命并确保应用程序顺利运行。虽然不锈钢的内置铬含量可以防止腐蚀,但仅依靠这一点是不够的。暴露于化学溶液、风化、盐分或机械损伤——所有这些都导致需要进行常规钝化处理。钝化程序和正确的清洁方法有助于不锈钢作为当今商业和工业领域用途最广泛的材料之一继续闪耀。
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