不銹鋼是不銹耐蝕鋼的簡(jiǎn)稱，能夠耐空氣、蒸汽、水等腐蝕介質(zhì)。大多數(shù)人都認(rèn)為不銹鋼材料是一種能夠完全防繡的金屬材料，所以它不會(huì)輕易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。但事實(shí)是：不銹鋼中的主要合金元素是Cr（鉻），只有當(dāng)Cr含量達(dá)到一定值時(shí)，鋼才具有耐蝕性，因此，不銹鋼中Cr（鉻）含量一般至少為11%。不銹鋼材料中的基礎(chǔ)材料和普通碳鋼是一樣活躍的，只是不銹鋼上的一層極薄氧化鉻層賦予了這種材料的防腐蝕性能；所以，如果這一層氧化層受損或者消失了，不銹鋼材料將會(huì)迅速的被腐蝕掉。因此，對(duì)于不銹鋼材料表面氧化鉻涂層進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)是非常重要且有必要的，這將有助于提高不銹鋼的耐用性。換句話說(shuō)，不銹鋼材料也是一種需要進(jìn)行維護(hù)的合金材料。

    由不銹鋼材料制備而成的一些金屬制品就類似于一個(gè)新鮮的蘋(píng)果，因?yàn)樽钔饷嬗幸粚颖”〉?ldquo;皮層”，外部物質(zhì)不能滲入，里面的物質(zhì)也不能逸出，所以能夠完好的保持較長(zhǎng)的時(shí)間；但是，如果有個(gè)昆蟲(chóng)在這個(gè)蘋(píng)果表面咬上一口，蘋(píng)果將會(huì)快速的發(fā)生腐爛；或者將蘋(píng)果切為兩半后，它的肉質(zhì)也將迅速的氧化，進(jìn)而腐爛。對(duì)于不銹鋼材料，這一層“皮層”相比蘋(píng)果皮要更加輕薄，但仍然能夠提供完整的保護(hù)作用。因此，材料外部的雜質(zhì)不能夠滲透到不銹鋼內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，材料內(nèi)部自身的金屬離子也不會(huì)逃離出來(lái)。同樣的，如果該保護(hù)層承受著大量化學(xué)物質(zhì)的作用，則會(huì)逐漸發(fā)生損壞，直至被腐蝕。

    不銹鋼材料雖然與蘋(píng)果有上述類似之處，但同樣也存在許多不同點(diǎn)，最主要的差異就在于不銹鋼材料能夠自己修復(fù)這種氧化層，尤其是當(dāng)該氧化鉻層受到的是局部性機(jī)械損傷時(shí)。由于大氣中存在氧氣，因此在不銹鋼材料表面上會(huì)因?yàn)樾纬尚碌难趸t層而發(fā)生鈍化現(xiàn)象。這種機(jī)制被稱之為“自愈合效應(yīng)”，但是當(dāng)氯化物存在時(shí)，這種機(jī)制可能會(huì)被嚴(yán)重中斷。

    解決辦法：

    不銹鋼產(chǎn)品在進(jìn)行使用之前應(yīng)該保持干凈，甚至在使用過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)如此；尤其是在一些焊接區(qū)域，應(yīng)當(dāng)沒(méi)有任何污染物質(zhì)和顏色暗淡現(xiàn)象發(fā)生，此外，在不銹鋼的制備過(guò)程中，即使是非常輕微的污染或者損傷情況也應(yīng)當(dāng)引起重視，及時(shí)將其去除。基于此背景，本文主要介紹了一些關(guān)于不銹鋼產(chǎn)品清潔和表面保護(hù)的最佳解決方案，同時(shí)還附帶了一些專業(yè)性的技術(shù)解釋。

    污垢沉積：

    由于大氣中氧氣的存在，不銹鋼材料會(huì)經(jīng)常和其進(jìn)行接觸，雖然氧氣有助于維持氧化層的寬度，但相比之下這種較大的分子卻會(huì)一直停留在不銹鋼材料的接觸表面上。當(dāng)該不銹鋼材料表面非常干凈整潔，這并不會(huì)帶來(lái)任何問(wèn)題，但如果該不銹鋼材料位于一個(gè)常年封閉且無(wú)雨水沖刷的地方，則很容易發(fā)生沉積腐蝕現(xiàn)象。圖1中展示了一個(gè)安裝并使用了四年的旋轉(zhuǎn)門(mén)，它含有大量的不銹鋼材質(zhì)并且位于靠近海水的城市區(qū)域。不仔細(xì)看，該旋轉(zhuǎn)門(mén)似乎并無(wú)異樣，但當(dāng)走進(jìn)仔細(xì)觀察能夠發(fā)現(xiàn)，在門(mén)上部的拱形區(qū)域存在著大量的銹斑。由于這種旋轉(zhuǎn)門(mén)位于靠近海岸的城市區(qū)域，因此可以認(rèn)為這種損壞是由于氣溶膠和污垢沉積共同作用引起的。

    圖1 一扇含有多種銹跡的旋轉(zhuǎn)門(mén)

    氣溶膠是由固體或液體小質(zhì)點(diǎn)分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系，又稱氣體分散體系。其分散相為固體或液體小質(zhì)點(diǎn)，大小為0.001~100微米，分散介質(zhì)為氣體。在近海岸區(qū)域，這種氣溶膠主要是由于起風(fēng)時(shí)海水蒸發(fā)形成的海水小液滴，由于水分蒸發(fā)，因此極大的增加了其中氯化物和鹽的濃度。它們會(huì)在不銹鋼材料表面上逐漸累積，氯化物會(huì)通過(guò)污垢沉積的方式對(duì)不銹鋼材料進(jìn)行攻擊和腐蝕。如果這一問(wèn)題沒(méi)有得到解決，腐蝕將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展開(kāi)。如圖1中所示，位于門(mén)廊以下區(qū)域的不銹鋼材料比位于能夠受到雨水沖刷的區(qū)域腐蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。這是因?yàn)楫?dāng)受到雨水沖刷時(shí)，大多數(shù)的鹽殘留物會(huì)被雨水沖走，因此材料表面才會(huì)遭受較低程度的腐蝕。換句話說(shuō)，如果能夠經(jīng)常對(duì)這些不銹鋼區(qū)域進(jìn)行清除打掃，那么這些類似于茶污漬的銹斑將不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)椋练e的污垢被清除后將不會(huì)產(chǎn)生污染和腐蝕。

    如前面所述，如果不銹鋼表面含有大量的污垢雜質(zhì)，我們可以通過(guò)顯微圖像對(duì)其進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)。1500倍的放大倍數(shù)能夠清晰的顯示出不銹鋼材料表面區(qū)域上毛孔內(nèi)大量的污垢雜質(zhì)，這并不是某個(gè)特殊的例子。圖2即是一種不銹鋼材料的表面被明顯放大后的示意圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，各種各樣的污垢雜質(zhì)在表面的毛孔中能夠非常輕易的以氯化物的形式發(fā)生累積。

    圖2不銹鋼材料表面被明顯放大后示意圖

    相比之下，對(duì)于比氧氣分子更小的氯離子而言，其累積相對(duì)更加容易，這也即是問(wèn)題所在。和溴、氟和碘元素一樣，氯元素也屬于鹵素家族中的一員，并且因?yàn)闃O易和金屬離子形成鹽類化合物而著稱。因此，氯離子傾向于與金屬結(jié)合并形成金屬氯化物，尤其是當(dāng)氧氣無(wú)法到達(dá)該氧化層時(shí)，這種反應(yīng)將會(huì)因?yàn)闂l件更好反應(yīng)更快；隨后，這種氧化層將會(huì)逐漸分解并導(dǎo)致不銹鋼材料的沉積腐蝕。但是，一旦不銹鋼材料表面的毛孔被清潔干凈，氧氣將能夠進(jìn)入并執(zhí)行其工作使得材料保持鈍化狀態(tài)。圖3中即展示了這種形式的腐蝕，一個(gè)由AISI316鋼材制備而成的配電柜處于靠近海水區(qū)域的露天環(huán)境中。在這種情況下，大多數(shù)人肯定都會(huì)考慮采用能夠抗海水腐蝕的不銹鋼材料，但是，這種腐蝕主要是氣溶膠攻擊污垢沉積下的表面而形成的，如果該不銹鋼材料表面能夠得到定期的清潔，這種形式的腐蝕將不會(huì)發(fā)生。該腐蝕案例的問(wèn)題在于該配電柜大門(mén)是緊閉的，雨水不能夠有效的將不銹鋼材料表面上的污垢雜質(zhì)清洗掉，因此不能很好的減輕腐蝕程度。但是，該腐蝕仍然能夠被清理掉并處理好，并且沒(méi)有理由去省略掉這一部分，只是在清理掉腐蝕區(qū)域后還需要采取一些額外的保護(hù)措施，因?yàn)樵诓讳P鋼材料的表面已經(jīng)產(chǎn)生了的一些微小腐蝕斑點(diǎn)會(huì)快速發(fā)展形成新型的腐蝕。從這個(gè)案例我們也能夠得出結(jié)論：傳統(tǒng)思維“不銹鋼是一種不需要維護(hù)和保養(yǎng)的產(chǎn)品”——這是一種完全錯(cuò)誤的認(rèn)為方式。恰恰相反，不銹鋼材料需要妥善的清潔和維護(hù)。

    圖3由AISI316鋼制備而成的配電柜

    表面張力：

    所有的液體都具有一定的表面張力，例如水銀由于具有表面張力能夠在玻璃板上形成小珠狀；普通水滴外形看起來(lái)更像傘菌一樣。與水滴不一樣，水銀液滴不會(huì)濕潤(rùn)玻璃板，這是因?yàn)樗尉哂休^低的表面張力，而水銀液滴則具有較高的表面張力；當(dāng)在水中添加肥皂后，水滴的表面張力將會(huì)進(jìn)一步減小。

    表面活性劑，是一種能夠打破或者降低液滴表面張力的物質(zhì)，既可以是陰離子型也可以是陽(yáng)離子型。如果表面張力得到降低，這種表面活性劑將會(huì)滲透到毛孔的更深處，如圖4中所示。

    圖4A.水滴的表面張力太大因此難以到達(dá)毛孔的底部；    B.Innosoft B570中含有陰離子型表面活性劑，將會(huì)打破液滴的表面張力使得能夠?qū)γ椎撞窟M(jìn)行更好的滋潤(rùn)和清潔，進(jìn)而減少發(fā)生沉積腐蝕的概率；

    圖4中上面圖片（圖4A）中展示的是利用一種具有適度高表面張力的清潔劑對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行清洗，而下圖（圖4B）展示的則是利用一種具有最佳表面張力的清潔劑進(jìn)行清洗。清潔劑的存在能夠有效的溶解掉一些存在于不銹鋼表面毛孔底部的沉積污垢。簡(jiǎn)而言之，我們應(yīng)該盡可能的將表面毛孔的沉積污垢清除干凈，以便于有效的控制不銹鋼材料的沉積腐蝕現(xiàn)象；因?yàn)椋坏⒈砻婷變?nèi)的沉積物清除干凈后，大氣中的氧氣能夠非常容易的接觸到不銹鋼的表面。這再一次強(qiáng)調(diào)了保持表面清潔的重要性。

    不銹鋼材料清潔和鈍化工具：

    圖5中列出了一些常用于不銹鋼材料表面清潔和鈍化方面的試劑和工具：

    圖5一些常用于不銹鋼材料表面清潔和鈍化方面的試劑和工具

    其中，Innosoft B570是一種獨(dú)特的深層清潔劑，只需一步操作就能夠有效的清除不銹鋼表面的污染物質(zhì)，例如銹跡等。這是一種基于表面活性劑和有機(jī)酸組成的白色粘稠的液體。Innosoft B570能夠用于對(duì)不銹鋼表面生銹區(qū)域進(jìn)行徹底的清理，包括閃繡等。這種繡去除劑并不是一種酸洗劑，因此不會(huì)和金屬材料發(fā)生反應(yīng)。簡(jiǎn)言之就是一種非常有效的污垢去除劑并且不會(huì)侵蝕金屬本身。盡管Innosoft B570是一種較新的產(chǎn)品，但因?yàn)槿コ酃傅母咝砸呀?jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。其成分中包括獨(dú)特的表面活性劑，能夠深入滲透到表面毛孔底部對(duì)污染物進(jìn)行清潔。此外，這種處理劑中還包含一種強(qiáng)大的清潔劑，能夠完全溶解掉毛孔內(nèi)部的沉積污染物，這將極大地有助于阻止不銹鋼材料的沉積腐蝕現(xiàn)象。

    Innosoft B570不僅非常適用于消除不銹鋼材料的生銹腐蝕產(chǎn)物，同時(shí)還能夠用作一種有效清除閃銹的預(yù)防方法。在施加Innosoft B570后如果再施加Innoprotect B580產(chǎn)品將會(huì)進(jìn)一步提高預(yù)防閃繡的可能性。Innoprotect B580這種液體會(huì)在納米尺度上對(duì)不銹鋼材料提供額外的保護(hù)，能夠更好的預(yù)防一些潛在的腐蝕。使用Innosoft B570處理后殘留的一些污染物在Innoprotect B580施加后將會(huì)被完全清理干凈。此外，它還能鈍化不銹鋼材料表面，防止發(fā)生進(jìn)一步的腐蝕。

    Innosoft B570具有深入清潔的特質(zhì)，能夠有效減少不銹鋼材料的沉積層下腐蝕現(xiàn)象（這種腐蝕大都是由于缺乏足夠的氧氣所導(dǎo)致的），尤其是在在氯離子環(huán)境中（如海洋應(yīng)用方面）顯得更加明顯。值得一提的是，對(duì)于拋光或者研磨的不銹鋼材料表面該處理劑同樣有效。此外，雖然Innosoft B570是為不銹鋼材料而研發(fā)的，但是對(duì)于其他一些金屬材料同樣具有很好的處理效果，例如鋁、銅和鋼材料等。本產(chǎn)品可用于去除鋁材料上的常見(jiàn)腐蝕。

    Innosoft B570使用建議：

    首先，將Innosoft B570輕微搖動(dòng)，并不加稀釋的利用濕布或者海綿將其施加到材料表面上；對(duì)于拋光或者研磨過(guò)的成品材料，應(yīng)當(dāng)沿著拋光或研磨的相同方向施加。表面上的一些污垢雜質(zhì)可能會(huì)引起輕微的刮擦，尤其是在拋光后的材料表面上，因此應(yīng)當(dāng)利用濕布或者水小心的對(duì)這些污垢進(jìn)行清理。值得注意的是，在這過(guò)程中只能使用輕微的壓力，否則這些污染物可能會(huì)被擠壓到材料表面的不連續(xù)處（如缺陷）內(nèi)部。此外，在使用Innosoft B570過(guò)程中最好能夠戴上防水手套。在上述這些操作完成后，還可以進(jìn)一步使用基本的清潔劑Innosoft B560進(jìn)行處理，這種基本清潔劑性能一般，但是會(huì)在不銹鋼材料表面留下一層鈍化層，能夠大大降低發(fā)生進(jìn)一步腐蝕的概率。

    Innoprotect B580使用建議：

    Innoprotect B580是一種中性（PH6.5）、溫和的清洗劑，能夠與Innosoft B570聯(lián)合使用。該產(chǎn)品能夠去除表面的污染物和氧化物，同時(shí)鈍化表面防止發(fā)生進(jìn)一步腐蝕。對(duì)于日常的金屬表面清洗，在Innosoft B570后再使用Innoprotect B580將會(huì)是非常完美的選擇。因?yàn)镮nnoprotect B580能夠清除掉Innosoft B570清洗過(guò)程中的殘留物以及新產(chǎn)生的氧化物等。

    后續(xù)干燥過(guò)后，如果出現(xiàn)淡陰影，則表明可能有些殘留物滲透到了金屬材料表面的不連續(xù)處（如缺陷）內(nèi)部，因此需要多次重復(fù)上述操作步驟直至表面被完全清洗干凈。

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責(zé)任編輯：王元

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