一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113737187A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111007780.9(22)申请日2021.08.30(71)申请人西安石油大学地址710065陕西省西安市电子二路东段18号(72)发明人董会罗卓韩燕周勇李霄王丽爽姚建洮孙良翟文彦(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人马贵香(51)Int.Cl.C23G1/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法(57)摘要本发明提供一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，依据酸洗处理先进行外层膜腐蚀后进行内层膜腐蚀的原理，控制合适的酸洗液浓度和酸洗时间，使酸洗控制在将外层膜腐蚀完成而内层膜未被腐蚀的阶段，从而能保留自然钝化膜内层的富C氧化层，使材料表面Cr元素含量明显增加。由于Cr是防止腐蚀的有效元素，在此基础上再进行预钝化膜的制备，使其覆盖在基体及其表面缺陷之上，能够明显降低均匀腐蚀速率，提高耐腐蚀性，还能够有效抑制局部腐蚀的发生，能大大降低点蚀发生的概率，解决13Cr不锈钢表面点蚀引发的应力腐蚀开裂问题。CN113737187ACN113737187A权利要求书1/1页1.一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，将超级13Cr不锈钢试样置于预设浓度的酸洗液中，进行不同时间的酸洗处理，测试酸洗处理不同时间下的超级13Cr不锈钢试样表面Cr含量，取超级13Cr不锈钢试样表面Cr含量最大时的酸洗处理时间作为最优时间；将超级13Cr不锈钢试样置于预设浓度的酸洗液中，进行酸洗处理，酸洗处理时间采用最优时间，得到酸洗处理后的超级13Cr不锈钢；或者，将超级13Cr不锈钢试样置于不同浓度的酸洗液中，酸洗处理预设时间，测试不同浓度酸洗液酸洗处理后的超级13Cr不锈钢试样表面Cr含量，取超级13Cr不锈钢试样表面Cr含量最大时的浓度作为最优浓度；将超级13Cr不锈钢试样置于最优浓度的酸洗液中，进行酸洗处理预设时间，得到酸洗处理后的超级13Cr不锈钢。2.根据权利要求1所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，酸洗液为硫酸溶液。3.根据权利要求1所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，预设浓度为16‑56ml/L。4.根据权利要求1所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，预设时间为30‑110s。5.根据权利要求1所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，预设浓度为26ml/L，最优时间为50s。6.根据权利要求1所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，酸洗处理之前，还包括碱性除油：将超级13Cr不锈钢试样放置在NaOH溶液中进行除油，除油后将超级13Cr不锈钢试样用水冲洗干净。7.根据权利要求6所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，碱性除油之前，还包括打磨处理：将超级13Cr不锈钢试样用500#、800#、1200#、1600#的SiC砂纸逐级打磨，并使用粒度为0.5μm的金刚石抛光液进行抛光，然后用无水乙醇和丙酮进行超声波清洗，吹干。8.根据权利要求7所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，打磨处理之前，还包括表面清理：先用水冲洗超级13Cr不锈钢试样，然后用丙酮和无水乙醇对超级13Cr不锈钢试样进行超声波清洗。9.根据权利要求1所述的超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，其特征在于，酸洗处理之后，还包括后处理：将酸洗处理后的超级13Cr不锈钢试样用无水乙醇和丙酮进行超声波清洗。2CN113737187A说明书1/6页一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法技术领域[0001]本发明涉及金属腐蚀与防护领域，具体为一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法。背景技术[0002]随着油气田开发，管材服役环境愈发严苛，具有高耐蚀性的超级13Cr马氏体不锈钢成为含低H2S的CO2环境中服役的首选材料。13Cr马氏体不锈钢在空气中会自然钝化形成致密钝化膜，有效提升了其耐蚀性。[0003]通常，不锈钢表面自然钝化膜的厚度为1～3nm。纳米级的薄膜能够显著提升其耐蚀性，但如能够提升钝化膜厚度，不锈钢耐蚀性将可以进一步提升。奥氏体不锈钢采用预钝化的工艺在其表面预制备一层钝化膜，目前已得到应用。但是，现有预钝化的工艺中，首先是通过酸洗步骤将13Cr不锈钢表面的自然钝化膜完全腐蚀掉后，再进行钝化处理，因此会导致后期钝化后生成的预钝化膜的Cr含量较低，进而对生成的预钝化膜的耐蚀性产生一定损伤。发明内容[0004]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种超级13Cr不锈钢表面酸洗处理方法，能保留自然钝化膜中的富C氧化层，在该酸性