硝酸与柠檬酸钝化:有什么区别?
许多人询问硝酸和柠檬酸在钝化不锈钢(SS)、钛(Ti)和其他合金零件方面的区别。硝酸和柠檬酸都可以有效地钝化许多等级的不锈钢,两种方法都在详细的描述行业标准ASTM A967和AMS 2700。然而,钛的钝化通常由ASTM F86控制,该标准仅规定了硝酸而非柠檬酸。
那么硝酸钝化和柠檬酸钝化有什么区别呢?与硝酸钝化相比,柠檬酸钝化是:
- 更新–在20世纪90年代开始采用
- 更环保–无氮氧化物蒸汽(NOx)产生烟雾和酸雨,并影响大气臭氧层
- 更安全–非危险材料无需特殊处理或监管监督,不会腐蚀其他设备。
在20世纪60年代,美国军方定义了钝化在QQ-P-35标准中使用硝酸。然而,随着时间的推移,使用硝酸对环境和安全的危害变得越来越明显。使用硝酸实现了对有效、更安全替代品的探索柠檬酸钝化,并于20世纪90年代开始采用。
柠檬酸钝化的行业标准首先出现在航空航天行业,QQ-P-35标准成为AMS-QQ-P-35标准,随后在21世纪初被AMS 2700标准所取代。对于医疗器械等其他行业,行业标准ASTM A967在2005年取代了旧的QQ-P-35标准。
由于这两种最常用的标准均源自20世纪60年代的QQ-P-35军用标准,因此,ASTM A967与AMS 2700之间的差异经常引起疑问。这些标准本质上是等同的,并且因使用者不同而不同。航空航天行业倾向于使用AMS 2700,而其他行业则使用ASTM A967。
如今,硝酸和柠檬酸都被广泛使用,这是业界公认的钝化方法。
硝酸钝化
作为一种传统的钝化方法,硝酸具有经过验证和确定的工艺的优势。对于那些致力于使用硝酸钝化,有多种选择,以优化性能与特定等级的不锈钢。
耐腐蚀等级较低的不锈钢具有更大的腐蚀风险,也称为腐蚀闪光攻击,在硝酸钝化过程中。为降低该风险,可采用以下方法:
- 在硝酸中加入重铬酸钠
- 较高的硝酸浓度
- 硝酸的温度越高。
请注意,尽管这些选项降低了蚀刻风险,但它们确实增加了与危险化学品相关的工人安全风险。重铬酸钠是一种六价铬化合物,是已知的致癌物。
ASTM A967中硝酸钝化的选项
类型 | 化学 | 温度 | 时间 | 最适合 |
硝酸盐1 | 20–25%硝酸(按体积计), 2.5% +/- 0.5%重铬酸钠重量 |
120-130华氏度 | 最少20分钟 |
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硝酸盐2 | 20 - 45%硝酸(按体积计) | 70 - 90°f | 最少30分钟 |
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硝酸3 | 20–25%硝酸(按体积计) |
120-140华氏度 | 最少20分钟 |
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硝酸盐4 | 45–55%硝酸(按体积计) | 120-130华氏度 | 最少30分钟 |
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硝酸盐5 | 其他温度,时间,硝酸浓度和其他化学物质的组合,生产的部件通过ASTM A967的测试要求。 |
硝酸它本身是一种危险化学品,会释放有毒和腐蚀性烟雾,因此需要特别注意通风和化学品的安全处理。虽然硝酸不是已知的致癌物,但它能迅速引起严重的化学烧伤。当释放到大气中时,硝酸排放会导致酸雨和烟雾,并能影响臭氧层。所有这些都解释了为什么硝酸的工业使用受到高度管制,对工人安全和环境保护有严格的要求。
柠檬酸钝化
柠檬酸钝化提供了一个更安全,更环保的替代硝酸钝化。柠檬酸是一种来自柑橘类水果的有机酸,因此对员工来说是安全的。柠檬酸产生的烟雾无毒,对大气无害。柠檬酸钝化符合所有当前的行业标准,并且对几乎所有等级的不锈钢都有效。
在过去,一些制造商由于潜在的有机增长和成型问题而避免使用柠檬酸。今天,柠檬酸已经改进了新的杀菌剂配方,可以防止溶液中的有机生长。这些新技术使得在化学处理方面几乎没有经验的小型制造商可以在内部进行钝化处理。
柠檬钝化与硝酸钝化还提供更短的周期时间。当使用柠檬酸时,零件可以在4分钟内加工,而使用硝酸则至少需要20分钟。
与硝酸一样,通过柠檬酸钝化保持温度、浸泡时间和酸浓度之间的平衡非常重要,以避免失控腐蚀的挑战闪光攻击.
ASTM A967中柠檬酸钝化的选项
类型 | 化学 | 温度 | 时间 |
柠檬酸1 | 4-10%柠檬酸(按重量计)* | 140-160华氏度 | 最少4分钟 |
柠檬酸2 | 4 - 10%柠檬酸重量 | 120-140华氏度 | 最少10分钟 |
柠檬酸3 | 4 - 10%柠檬酸重量 | 70-120华氏度 | 最少20分钟 |
柠檬酸4 | 温度、时间、柠檬酸浓度和其他化学品的其他组合,用于生产通过ASTM A967测试要求的零件。 | ||
柠檬酸5 | 与柠檬酸盐4相同,但浸渍槽的pH值必须保持在1.8–2.2范围内。 |
*请注意,柠檬酸百分比是按重量计量的,而硝酸百分比是按体积计量的。
有关柠檬酸钝化的详细信息,请参阅我们的网页柠檬酸钝化,包括兼容性指南适用于各种等级的不锈钢。
下面的图表总结了两者之间的主要区别硝酸与柠檬酸钝化.
比较摘要:硝酸和柠檬酸钝化
硝酸 |
柠檬酸 |
|
安全 | 需要危险处理 | 按照指示使用非常安全 |
空气呼吸 | 排放有毒和腐蚀性气体 | 无有毒和腐蚀性气体排放 |
易用性 | 大多数情况下,化学品处理安全设备和极端小心 | 所需的最低化学处理安全设备 |
钝化 | 对大多数等级的不锈钢进行良好的钝化处理 | 优异的钝化几乎所有等级的不锈钢 |
环境 | 对环境有害 | 环保 |
成本 |
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钝化过程持续时间 | 20分钟到几个小时 | 典型的5 - 20分钟 |
工艺温度 |
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化工过程维护 | 需要常规溶液监测(滴定) | 需要定期监测溶液(比重) |
氧化铁除 | 缓慢去除铁氧化物 | 容易除去氧化铁 |
设备 | 非不锈钢金属或聚合物基设备或部件的长期腐蚀降解 | 设备无腐蚀性退化 |
过程稳定 | 必须严格控制时间和温度,因为存在一氧化氮气体的危险-需要适当通风 | 不易发生时间和温度变化,无危险蒸汽 |
ASTM A967 | 符合要求 | 符合要求 |
AMS 2700 | 符合要求 | 符合要求 |
ASTM A380 | 符合ASTM A967中引用的要求 | 符合ASTM A967中引用的要求 |
AMS QQ-P-35 | 符合参考AMS 2700和ASTM A967的要求 | 现在参考AMS 2700和ASTM A967 |
了解更多关于硝酸与柠檬酸钝化的信息行业标准和规范,请参阅我们的网页“钝化是什么?"
今天,许多公司开始重新审视柠檬酸,因为它易于化学处理、处理和对员工的整体安全,所有这些都是更具有挑战性的硝酸钝化与柠檬酸钝化。金博宝188亚洲体育Best Technology与许多公司密切合作航空航天和医疗器械并成功地帮助这些公司将硝酸转化为柠檬酸。通常,这就像与最终客户交谈并向他们展示钝化类型的等效性一样简单。
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- 硝酸
- 硝酸和重铬酸钠
- 柠檬酸。
自动钝化系统的一个关键优势是,它被设计为一个闭环系统,因此操作人员不会暴露在像硝酸这样的化学物质中。
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钝化设备的类型
除了如上所述,每一种类型的钝化设备都可以与柠檬酸或硝酸一起使用。硝酸系统在系统设计中确实需要额外的通风,所以在指定钝化设备时,了解你将使用的化学物质是很重要的。
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