[发明专利]一种高纯净管用耐腐蚀钢钝化方法

说明书

本发明属于防不锈钢管腐蚀的技术领域，尤其涉及一种高纯净管用耐腐蚀钢钝化方法。一种高纯净管用0Cr₁₅Ni₁₀MnMoWTiAlSc耐腐蚀钢钝化方法，包括以下步骤：预钝化处理、光亮退火处理、电解处理、溶液钝化处理。本发明钝化方法可使0Cr₁₅Ni₁₀MnMoWTiAlSc合金制品具有良好的防吸气渗入特性、抗尘化腐蚀性能。使用寿命比经普通钝化处理的0Cr15Ni10MnMoWTiAlSc超纯净管用合金在相同高纯特气中的工作环境下的使用寿命高0.5倍以上。

技术领域

本发明属于防不锈钢管腐蚀的技术领域，尤其涉及一种高纯净管用0Cr₁₅Ni₁₀MnMoWTiAlSc耐腐蚀钢钝化方法。

背景技术

近年来以大规模集成电路为代表的微电子产品生产对高纯气体的纯度和杂质含量的日益严格的要求，在半导体体行业线宽越做越小，其对气体纯度、颗粒度、杂质含量、露点的要求也越来越高，高纯气体的配管技术日益受到关注和重视。半导体业中及生物制药产业中高纯或超纯洁净气体均需通过管路输送到设备用点(POU)，为了达到工艺对气体的质量要求，在气体出口指标一定的情况下，则更需重视配管系统的材料选用。

对于特殊气体来讲，气体品种多，有毒有害气体多，很多具有腐蚀性、毒性、可燃性、助燃性。原来是一机台配一气柜，高昂的装备组合和维修费用大大增加了投资成本，且有的还布置在工艺间内，存在着泄漏的安全隐患。现在广泛采用集中供气系统，气柜集中，特气间也与工艺间隔离。

针对腐蚀性、毒性、燃烧性的气体，通常设计将钢瓶置于气瓶柜(Gas Cabinet)内，再透过管路将气体供应至现场附近的阀箱(VMB,Valve Manifold Box)，而后再进入制程机台的使用点(POU,Point ofUse)，当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体形成压力下吸附、渗入，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析、溢出，而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中。同时，吸附、解析周而复始，在腐蚀气体的共同作用下，管材内表面金属会产生一定的粉末，形成尘化腐蚀，这种金属粉尘粒子同样污染管内纯净的气体。管材的这一特性至关重要，为了确保输送的气体的纯净度，就要求管材内表面有一层致密的钝化膜以防止尘化腐蚀和防吸气渗入。

国内外高洁净管材等有尘化腐蚀的工作环境下服役的不锈钢材料大都选用铬镍合金钢316L等，钝化工艺都是常规的酸洗钝化，一方面造成化学污染，另一方面，在之前的热处理中，产生尘化腐蚀，腐蚀产物在酸洗钝化过程中会有部分残留，造成管壁在使用中因腐蚀产物脱落而影响输运气体或液体的纯度。此外，在常规酸洗钝化中，钝化层致密度、厚度、层数有限，抗吸气渗入性能还有待提升，由此造成管材使用寿命短，频繁更换造成了用户的成本二次增加，而且因输送气体纯度下降造成的间接成本增加损失更大。

因此，如何提供一种高洁净管等有尘化腐蚀的工作环境下进行应用的0Cr₁₅Ni₁₀MnMoWTiAlSc耐蚀钢的钝化方法，以解决现有钝化工艺的不足，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明是为了避免现有的不锈钢高纯净管钝化层耐尘化腐蚀性能和抗吸气渗入性能不足、使用寿命较低、输送气体纯度下降的不足，针对一种新型微合金化0Cr₁₅Ni₁₀MnMoWTiAlSc高纯净管用合金，提供一种钝化方法。该钝化方法可使0Cr15Ni10MnMoWTiAlSc高纯净管具有良好的防吸气渗入特性、抗尘化腐蚀性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种高纯净管用耐腐蚀钢钝化方法，包括以下步骤：

(1)预钝化处理：将耐腐蚀钢放入光亮退火炉中加热，通入气氛并保温；

(2)光亮退火处理：将预钝化处理后的耐腐蚀钢进行光亮退火；