收藏！预防不锈钢茶色锈蚀的方法-海口c网

不锈钢因在不同的应用环境中广泛使用、外表与内在结构的完美统一而久负盛名。但是，与所有材料一样，不锈钢可能会随时间推移而生锈、变色，从而影响整体外观。这种棕色-茶渍色变色—已经在澳大利亚和海上应用中发现。
图1 扶手表面粗糙度打磨至Ra约为0.5μm，随后电解抛光获得优异的耐腐蚀性。
二十世纪九十年代末，新成立的ASSDA技术委员会研究了棕色变色的原因。ASSDA与国际钼协会合作，于2001年发布指南，解释了变色原因和补救技术。这项工作后来被称为ASSDA的FAQ6（常见问题解答6）。它澄清了关于大气暴露下不锈钢腐蚀可能性的一些误解，但不包括浸入式腐蚀。
大气中的腐蚀性化学物质
在清洁的大气中，相对湿度足以保持不锈钢的自修复钝化保护薄膜。考虑到氯化物会引起腐蚀，不锈钢位于海平线范围内时更易被腐蚀，在风吹向陆地的情况下尤其如此。
采用腐蚀试样进行的广泛研究，通过测量碳钢和锌的氯化物和二氧化硫等工业指标将其耐腐蚀性进行分类。AS 4312给出了腐蚀速率分级图（从高至低），以及腐蚀速率与到海岸或海湾距离的关系图。
对于遮蔽水域，腐蚀速率在几百米范围内降至中等或更低，而对于暴露水域，如西澳州的Leeuwin角（卢因角）、新南威尔士州的纽卡斯尔，或南非的杰维斯角，在内陆数公里内腐蚀速率可能会保持极端的高水平。AS 2699系列墙体砖固定材料的标准，通过测量沉积氯化物，以获得类似的腐蚀速率等级。这些值给出了必须根据与海洋的距离持续增加镀锌厚度或必须使用304或316不锈钢的区域，以达到建筑物的设计寿命。在农村或城市环境中，尽管材料表面可能被植被、泄漏化学品或扬尘污染，不锈钢腐蚀仍是罕见的。
图2 支柱表面粗糙会导致严重腐蚀着色
大气条件
除非大气中有足够浓度的侵蚀性离子（通常为氯化物），游离水又不足以将其冲掉，不锈钢不会被腐蚀。如果温度低于露点，水会在干净的金属上凝结，而存在氯化盐时，将会吸收空气中的水汽形成一个临界相对湿度（RHcrit）较低的侵蚀性盐溶液，这意味着尽管温度低于露点，在清洁表面上沉积的海盐仍会诱发腐蚀，。
第2个大气影响因素为，气温每升高10℃，腐蚀率约升高一倍，其它方面不影响腐蚀速率。例如，不锈钢在达尔文比在奥巴特腐蚀严重。
设计，清洁度和排水
开放、长时间的暴露可以让自然降雨冲刷污垢及潜在腐蚀性沉积物；然而，晴天时会在水平表面保留径流，在尖锐边缘、裂缝或垂直表面上的平行磨痕保留表面张力，所有这些都会导致增加腐蚀，不符合不锈钢的“光亮”预期。
表面粗糙度和标准
一般认为表面粗糙度Ra不超过0.5μm可以耐茶色染色，EN 10088.2标准中表面编码为2K，其中也包括对清洁剖面的要求，即无尖锐边缘。ASTM 240/A480标准建议，优秀的制造商可以把NO.4级表面加工到Ra约0.6μm。ASSDA保守地建议使用320号砂轮修磨表面至Ra约0.5μm。Ra易于通过机械或激光反射进行测量，但由于同一表面有多个反射面均可以测出相同的R值，因此常通过取样进行验收检验，粗糙的表面会显示出明显的茶色蚀斑。
不过，Ra为0.5μm的要求有时规定使用Ra不大于6μm的热轧退火钢板典型饰面，这会导致产生不必要的抛光费用。厚规格热轧退火钢板和薄2B（或BA）冷板或钢卷的最后一道生产工序均为酸洗，即使表面粗糙度Ra大于0.5μm，仍具有良好的耐茶色斑蚀性能，但粗糙度大的表面仍然不易清洁，且通常光亮度也不够，而光滑的2B或BA表面具有优异的耐茶色斑蚀性能。充足的证据表明表面越光洁，抗腐蚀性越好，故镜面抛光是最佳的机械抛光。ASTM A240和EN 10088.2以高反射率和图像清晰度来进行定义描述（分别适用于编号8或2P），并未使用粗糙度Ra来定义。
图3 有轻微茶渍斑蚀和尾部羽状碳钢锈蚀的2B表面罐壁
利用电化学电解抛光表面，清除边部毛刺并平整微观粗糙面后，光泽度好，但不一定获得清晰的镜面反射。但是，对于钢带抛光，粗糙度Ra仅从0.7μm轻微降至0.5μm。电解抛光表面具有优异的耐茶色锈蚀性。
室外裸露表面的化学清洁
不锈钢、碳钢或镀锌钢板多半在相邻区域制造，用碳钢作抛丸砂粒或用加工过碳钢的设备生产不锈钢，均会污染不锈钢。运输或处理过程中也有可能污染不锈钢。任何水分都会立即腐蚀碳钢，并导致与点状污染相比更大的棕色污渍-这不是茶色污渍。插图所示为附近镀锌钢板切割造成不锈钢表面上的碳钢羽状污染。这种污染可通过酸洗或更缓慢地应用硝酸钝化去除。大范围的浅色点迹是轻微的茶色污渍。另外，氧化皮去除后的最终氧化钝化处理可从根本上提升耐腐蚀性，部分原因是由于最终钝化膜更厚且相对基体其铬含量更高。但是，对于刚擦划的表面，必须经过酸洗钝化处理，否则其内部的硫化夹杂物均是腐蚀源。为易于加工，棒材产品的硫含量为板、带材的10倍，故含更多夹杂物，硝酸钝化不会改变镜面抛光的表面外观，但可以显著提升耐腐蚀性。有关酸洗、钝化的更多详细信息，请参考ASTM A380标准。
合金选择
在网址www.IMOA，使用ASSDA/IMOA选择工具，搜索“不锈钢选择系统”。在提供推荐材料（从适用于城市或农村环境的304到适用于苛刻海洋环境的2205）之前，它会询问环境、表面、用途和维护等信息。系统不含铁素体钢，主要是因为铁素体在焊接制造领域应用不广泛，而具有类似或更高耐腐蚀性的合金（通过PRE评估）可替代。超级合金通常不会用于大气环境。
自然维护和/或应用维护
不锈钢是低维护，但不是无维护。经验法则是，如果相邻的窗户（或玻璃面）需要清洗，请同时清洗不锈钢。常见问题解答6均有建议，包括考虑滞留沉积物和雨水冲刷情况。一个亚热带海滨委员会在淡水冲洗之前，采用低氯水和洗涤剂（可能不含氯溶剂）进行3到4个月周期的高压清洗。不推荐使用家用清洗剂，即使是非研磨性清洁剂，可能含有氯化物活化剂，另外有些清洁剂为了卫生美观要求，可能含有漂白剂，这两种清洁剂对不锈钢都有潜在危害。

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不锈钢因在不同的应用环境中广泛使用、外表与内在结构的完美统一而久负盛名。但是，与所有材料一样，不锈钢可能会随时间推移而生锈、变色，从而影响整体外观。这种棕色-茶渍色变色—已经在澳大利亚和海上应用中发现。

图1 扶手表面粗糙度打磨至Ra约为0.5μm，随后电解抛光获得优异的耐腐蚀性。

二十世纪九十年代末，新成立的ASSDA技术委员会研究了棕色变色的原因。ASSDA与国际钼协会合作，于2001年发布指南，解释了变色原因和补救技术。这项工作后来被称为ASSDA的FAQ6（常见问题解答6）。它澄清了关于大气暴露下不锈钢腐蚀可能性的一些误解，但不包括浸入式腐蚀。

大气中的腐蚀性化学物质

在清洁的大气中，相对湿度足以保持不锈钢的自修复钝化保护薄膜。考虑到氯化物会引起腐蚀，不锈钢位于海平线范围内时更易被腐蚀，在风吹向陆地的情况下尤其如此。

采用腐蚀试样进行的广泛研究，通过测量碳钢和锌的氯化物和二氧化硫等工业指标将其耐腐蚀性进行分类。AS 4312给出了腐蚀速率分级图（从高至低），以及腐蚀速率与到海岸或海湾距离的关系图。

对于遮蔽水域，腐蚀速率在几百米范围内降至中等或更低，而对于暴露水域，如西澳州的Leeuwin角（卢因角）、新南威尔士州的纽卡斯尔，或南非的杰维斯角，在内陆数公里内腐蚀速率可能会保持极端的高水平。AS 2699系列墙体砖固定材料的标准，通过测量沉积氯化物，以获得类似的腐蚀速率等级。这些值给出了必须根据与海洋的距离持续增加镀锌厚度或必须使用304或316不锈钢的区域，以达到建筑物的设计寿命。在农村或城市环境中，尽管材料表面可能被植被、泄漏化学品或扬尘污染，不锈钢腐蚀仍是罕见的。

图2 支柱表面粗糙会导致严重腐蚀着色

大气条件

除非大气中有足够浓度的侵蚀性离子（通常为氯化物），游离水又不足以将其冲掉，不锈钢不会被腐蚀。如果温度低于露点，水会在干净的金属上凝结，而存在氯化盐时，将会吸收空气中的水汽形成一个临界相对湿度（RHcrit）较低的侵蚀性盐溶液，这意味着尽管温度低于露点，在清洁表面上沉积的海盐仍会诱发腐蚀，。

第2个大气影响因素为，气温每升高10℃，腐蚀率约升高一倍，其它方面不影响腐蚀速率。例如，不锈钢在达尔文比在奥巴特腐蚀严重。

设计，清洁度和排水

开放、长时间的暴露可以让自然降雨冲刷污垢及潜在腐蚀性沉积物；然而，晴天时会在水平表面保留径流，在尖锐边缘、裂缝或垂直表面上的平行磨痕保留表面张力，所有这些都会导致增加腐蚀，不符合不锈钢的“光亮”预期。

表面粗糙度和标准

一般认为表面粗糙度Ra不超过0.5μm可以耐茶色染色，EN 10088.2标准中表面编码为2K，其中也包括对清洁剖面的要求，即无尖锐边缘。ASTM 240/A480标准建议，优秀的制造商可以把NO.4级表面加工到Ra约0.6μm。ASSDA保守地建议使用320号砂轮修磨表面至Ra约0.5μm。Ra易于通过机械或激光反射进行测量，但由于同一表面有多个反射面均可以测出相同的R值，因此常通过取样进行验收检验，粗糙的表面会显示出明显的茶色蚀斑。

不过，Ra为0.5μm的要求有时规定使用Ra不大于6μm的热轧退火钢板典型饰面，这会导致产生不必要的抛光费用。厚规格热轧退火钢板和薄2B（或BA）冷板或钢卷的最后一道生产工序均为酸洗，即使表面粗糙度Ra大于0.5μm，仍具有良好的耐茶色斑蚀性能，但粗糙度大的表面仍然不易清洁，且通常光亮度也不够，而光滑的2B或BA表面具有优异的耐茶色斑蚀性能。充足的证据表明表面越光洁，抗腐蚀性越好，故镜面抛光是最佳的机械抛光。ASTM A240和EN 10088.2以高反射率和图像清晰度来进行定义描述（分别适用于编号8或2P），并未使用粗糙度Ra来定义。

图3 有轻微茶渍斑蚀和尾部羽状碳钢锈蚀的2B表面罐壁

利用电化学电解抛光表面，清除边部毛刺并平整微观粗糙面后，光泽度好，但不一定获得清晰的镜面反射。但是，对于钢带抛光，粗糙度Ra仅从0.7μm轻微降至0.5μm。电解抛光表面具有优异的耐茶色锈蚀性。

室外裸露表面的化学清洁

不锈钢、碳钢或镀锌钢板多半在相邻区域制造，用碳钢作抛丸砂粒或用加工过碳钢的设备生产不锈钢，均会污染不锈钢。运输或处理过程中也有可能污染不锈钢。任何水分都会立即腐蚀碳钢，并导致与点状污染相比更大的棕色污渍-这不是茶色污渍。插图所示为附近镀锌钢板切割造成不锈钢表面上的碳钢羽状污染。这种污染可通过酸洗或更缓慢地应用硝酸钝化去除。大范围的浅色点迹是轻微的茶色污渍。另外，氧化皮去除后的最终氧化钝化处理可从根本上提升耐腐蚀性，部分原因是由于最终钝化膜更厚且相对基体其铬含量更高。但是，对于刚擦划的表面，必须经过酸洗钝化处理，否则其内部的硫化夹杂物均是腐蚀源。为易于加工，棒材产品的硫含量为板、带材的10倍，故含更多夹杂物，硝酸钝化不会改变镜面抛光的表面外观，但可以显著提升耐腐蚀性。有关酸洗、钝化的更多详细信息，请参考ASTM A380标准。

合金选择

在网址www.IMOA，使用ASSDA/IMOA选择工具，搜索“不锈钢选择系统”。在提供推荐材料（从适用于城市或农村环境的304到适用于苛刻海洋环境的2205）之前，它会询问环境、表面、用途和维护等信息。系统不含铁素体钢，主要是因为铁素体在焊接制造领域应用不广泛，而具有类似或更高耐腐蚀性的合金（通过PRE评估）可替代。超级合金通常不会用于大气环境。

自然维护和/或应用维护

不锈钢是低维护，但不是无维护。经验法则是，如果相邻的窗户（或玻璃面）需要清洗，请同时清洗不锈钢。常见问题解答6均有建议，包括考虑滞留沉积物和雨水冲刷情况。一个亚热带海滨委员会在淡水冲洗之前，采用低氯水和洗涤剂（可能不含氯溶剂）进行3到4个月周期的高压清洗。不推荐使用家用清洗剂，即使是非研磨性清洁剂，可能含有氯化物活化剂，另外有些清洁剂为了卫生美观要求，可能含有漂白剂，这两种清洁剂对不锈钢都有潜在危害。

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