[发明专利]一种修复已生锈不锈钢钝化状态的复合表面处理方法

说明书

技术领域

本发明属于不锈钢表面处理领域，特别是指一种修复已生锈不锈钢钝化状态的复合表面处理方法，可对已发生腐蚀的不锈钢制品进行修复和保护。

背景技术

不锈钢因其良好的耐蚀性在实际中得到了广泛地应用。其耐蚀性的基础是表面钝化机理，即不锈钢表面形成可减轻腐蚀发生机会的钝化膜。然而，不锈钢并非指在任何情况中都保持“不锈”。因此在实际使用的过程中，如果不注意不锈钢的使用范围和操作要求造成钝化膜破坏，不锈钢仍然会发生腐蚀，尤其是局部腐蚀。由此引发的不锈钢设备的毁坏和突发性事件，会给经济、环境、社会带来巨大的损失。

不锈钢具有自钝化功能，可以与空气中的氧形成天然钝化膜，但是天然钝化膜抗腐蚀效果一般。利用不锈钢可被钝化的这一特性，人们因势利导发明了人工钝化的方法，得到比天然钝化膜更加致密更加厚的人工钝化膜，从而使不锈钢具有更好的耐蚀效果。在这些方法中，电化学钝化又被认为是一种更高效的方法。

中国专利号CN1030621 A，公开日1989年1月25日，发明名称为《不锈钢表面耐腐蚀性处理方法》，该项目公开了一种利用HNO₃溶液作为电解质溶液，利用恒电位技术控制电位值进行不锈钢电化学表面处理的方法。从专利看出，其所侧重的是在不锈钢制品生锈前，对不锈钢进行表面改性，提高耐蚀性能。然而对于已生锈乃至已发生点蚀的不锈钢的修复处理未做阐述。

中国专利号CN103074634 A，公开日2013年5月1日，发明名称为《一种不锈钢表面耐腐蚀抗氧化处理方法》，该项目公开了一种采用双阶跃电流电化学处理，H₂O₂化学处理以及热处理相结合，在不锈钢表面建立耐蚀性和抗氧化性优良膜层的方法。从专利看出，其热处理部分采用了马沸炉，并要求温度达到100-500℃，这些条件及设备需要特定的环境方可满足。此方法同样针对未发生腐蚀的不锈钢进行表面改性处理，且工序更加繁复。

不锈钢制品的腐蚀通常伴随着局部腐蚀的发生，因而对腐蚀不锈钢制品的表面钝化膜的修复，要考虑既不能使原有的点蚀继续生长，又要实现表面钝化膜的重建。另外在某些环境下(如含氯的环境)，即使对不锈钢制品进行了电化学钝化修复处理，经过一定的时间，被修复的钝化膜再次遭到侵蚀，钝化效果难以持久。另外，当不锈钢表面钝化状态得到修复后，仍存在再次发生腐蚀的可能，因此表面钝化状态不仅需要修复而且需要维护，才能达到腐蚀控制的目的。经文献检索，现有技术中，并未出现对腐蚀的不锈钢制品进行表面状态修复并且维护的技术。

对已腐蚀不锈钢制品修复的忽视，首先是由于不锈钢“不锈”的概念常常使人产生误解，并在不锈钢使用的过程中忽视其使用条件和防护手段。其次不锈钢的腐蚀属于局部腐蚀，有别于均匀腐蚀，具有隐蔽性且腐蚀后果一旦发生，经常是不可补救的。现有的对不锈钢表面电化学钝化的技术，大体思路都是在腐蚀发生前通过强化钝化膜来提高不锈钢的耐腐蚀性能，而且很多技术手段实现的前提都是实验室操作；但是不锈钢制品在服役过程中发生腐蚀的前提下，如何在现场进行安全有效而易于实现的腐蚀修复和控制方法却很少被考虑。

中国专利号CN1401824 A，公开日2003年3月12日，发明名称为《一种可钝化金属材料局部腐蚀的电化学修复方法》，该发明公开了一种在修复介质中应用交变电场对局部腐蚀的金属材料进行修复的方法。从专利看出，其采用了交变电场修复加后处理的方式，此方法虽然是对金属材料局部腐蚀的修复处理，但对于现场操作而言，使用交变电场增加了工程难度，降低了大规模应用的可能性。同时对局部腐蚀尤其应予以注意的保护电位Ep这一特性，未做阐述，若钝化电位E大于保护电位Ep，可能导致的情况是点蚀之外的其他不锈钢表面被钝化，而点蚀部位被刺激向内生长，且速度极快；如果钝化电位太小，可能导致不锈钢表面的钝化膜不够完整致密。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的缺点，提供一种修复已生锈不锈钢钝化状态的复合表面处理方法，对已生锈的不锈钢制品进行现场修复，重新构建其表面钝化膜体系，并在钝化膜表面施加自组装分子膜技术进行稳定及维护。

本发明采用如下的技术方案：

通过阳极极化测定待处理已生锈不锈钢在钝化液介质中的保护电位Ep和致钝电位Epp的值，以确定电化学的修复参数；

对已生锈不锈钢进行除锈处理；

对已生锈不锈钢进行钝化前表面处理；

对已生锈不锈钢进行电化学强制钝化处理，钝化电位E满足：(Ep+Epp)/2＜E＜Ep；