ステンレス鋼の酸洗と不動態化の目的と機能

ステンレス鋼の酸洗と不動態化の目的と機能

ステンレス鋼の加工中に黒や黄色の酸化スケールが発生します。 ステンレス鋼の外観と耐食性を向上させるには、加工されたステンレス鋼に金属表面処理、酸洗および不動態化処理を施す必要があります。

溶接や高温処理後に発生する酸化スケールを除去し、銀色に輝かせるとともに、処理表面にクロムを主成分とした酸化皮膜を形成し、二次酸化腐食を防止し、不動態化を図るのが目的です。 化学的用途により、ステンレス鋼製品の表面の防食品質が向上し、機器の耐用年数が延長されます。

ステンレス鋼の不動態化: ステンレス鋼の耐食性は主に、表面が非常に薄い (約 1-15nm) の緻密な不動態膜で覆われていることによるものです。 このフィルムは腐食性媒体を隔離し、ステンレス鋼を保護するための基本的なバリアとなります。 ステンレス鋼の不動態化には動的特性があり、腐食を完全に停止すると見なす必要はなく、むしろ陽極反応を大幅に低減する拡散バリアを形成します。

通常、還元剤（塩化物イオンなど）の存在下では膜を破壊する傾向がありますが、酸化剤（空気など）の存在下では膜を維持または修復できます。 通常、最初にアルカリ洗浄や酸洗などの洗浄が必要で、次に不動態膜の完全性と安定性を確保するために酸化剤による不動態化が必要です。

酸洗の目的の一つは、不動態処理の条件を整え、高品質な不動態皮膜を形成することです。 ステンレス鋼の表面は酸洗により平均10μmの厚さの層が腐食されるため、酸の化学活性により欠陥部分の溶解速度が表面の他の部分よりも高くなり、酸洗により表面全体が均一でバランスのとれた状態になります。簡単に腐食を引き起こす可能性のある隠れた危険が排除されます。

しかし、より重要なことは、酸洗いと不動態化により、鉄と酸化鉄がクロムと酸化クロムよりも優先的に溶解され、クロムの乏しい層が除去され、ステンレス鋼の表面にクロムが濃くなるということです。 このクロムリッチな不動態皮膜の電位は貴金属の電位に近い｛{2}｝.0V（SCE）に達し、耐食性の安定性が向上します。 さまざまな不動態化処理も膜の組成と構造に影響を与え、それによって防錆性に影響します。 例えば、電気化学的改質処理により、バリア層にCrO3やCr2O3を形成したり、ガラス状態を形成したりして、パッシベーション膜を多層構造にすることができる。 酸化皮膜はステンレス鋼に優れた耐食性を与えます。

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