不锈钢长期暴露在空气中或经过一定时间的使用后，灰尘或油脂等黏附在表面，在不锈钢表面发生化学变化而形成一层薄而致密的氧化物膜，其主要成分为氧化铬（CnO3）、氧化镍（NiO），以及难溶的氧化铁铬（FeO.23）。这层氧化物膜不仅影响产品的外观，而且影响后序加工的进行1121.去除氧化皮的方法有机械的、化学的13和电化学的|4~51，国内一般多采用传统的酸洗工艺。常用酸洗剂分两大类：一类是硫酸-硝酸系列，这类酸洗剂清洗速度快，具有出光作用，但氮氧化物易挥发，操作过程有黄烟产生，污染环境；另一类是硫酸-铬酸系列，溶液稳定，具有出光作用，但酸洗剂中所含的铬严重污染环境，废水处理成本高|61.新研制的一种HF-H2SO4-H2O2体系的不锈钢氧化皮清洗液71，出光效果好，废液处理简单但由于氢氟具有较强的挥发性，并且在作业过程中溶液温度明显升高，造成操作环境变差。另外，如双氧水的量加入不当或浸泡时间过长，会在不锈钢表面形成一层黑色物质，更难处理，且会对不锈钢器件造成较大的伤害。

　　结合上述除镑液的优点及不足，综合考虑高质量、易操作、快速度、少污染、低成本等多方面因素，笔者通过查阅，进行了新型配方的研究，选用了以磷酸的侵蚀作用为主，辅以氧化剂，再加入少量HF加速不锈钢表面的腐蚀，制成氧化剂-H3PO4-HF体系的不锈钢氧化皮清洗液。

　　清洗液配方及产品指标2.1工艺配方依据多次正交试验结果比较，筛选多种试剂，最终选用了磷酸、氧化剂、氢氟酸、柠檬酸和硝酸等以适当比例混合的不锈钢氧化皮清洗液，其工艺配方及产品指标如下：强氧化剂（促进剂）柠檬酸少量水余量2.2产品指标外观无色透明液体密度操作温度室温反应时间贮存常温放置使用寿命三个月3各种成分的主要作用3.1强氧化剂一促进剂在该配方中，最重要的一点改进是用强氧化剂来代替强酸洗涤剂，通过强氧化剂的氧化能力，配以一定的酸性条件，达到处理不锈钢表面氧化皮的目的。其氧化性不仅大大提高除锈的速度，而且可以同时完成不锈钢表面少量油污的洗涤，减少一道油污清洗的工艺。且在酸性条件下不会使不锈钢表面形成黑色。

　　磷酸一酸洗剂磷酸是在该配方中起主导作用的酸洗剂。其作用为：磷酸是不挥发酸，性质稳定，在洗涤过程中不会因挥发而造成污染，不易失效；磷酸在不锈钢表面处理中起到表面钝化作用，可以使不锈钢表面更加光亮，并减缓表面再次氧化的速度。

　　氟化物――缓冲剂加入氟化物的作用是减少钢材氢脆，降低游离酸度，缓冲溶液的pH值，另外实验结果表明，使用单一的磷酸，不锈钢表面氧化皮去除不完全，且去除的速度较慢，加入氟化物可以解决这一问题。

　　柠檬酸一光亮剂加入柠檬酸可以起到缓冲溶液pH值的作用，另外实验结果表明，在使用柠檬酸后，不锈钢表面的光泽度有较明显的提高。

　　硝酸该配方在有上述四种物质加入后，已可以完成不锈钢表面的处理，但实验发现，没有强酸的存在，则该处理过程反应较慢，一般需要30表面氧化严重，则所需时间更长。因此这里选择加入一定量的硝酸。

　　硝酸对酸洗液质量的影响见表1.硝酸的加入大大加快了反应的速度，但大量的硝酸在操作时会有氮氧化物挥发。而且在实验中发现，过量的硝酸将降低不锈钢表面的光泽度。从表1看出硝酸用量在35~45ml/L，可以提高反应速度，一般处理时间在10~15min，而且对不锈钢表面的光泽度表1硝酸对酸洗质量的影响硝酸用量，ml/L除锈时间，min试片外观光亮，银白色光亮银白色光亮，银白色（略暗）光亮，银白色（暗）光亮，灰白色影响也较小。

　　乙醇该配方配置的酸洗液密度较高，在不改变其性能的前提下，加入一定的乙醇，可以降低其密度，达到降低成本的目的。在酸洗过程中，一部分乙醇被氧化为乙酸，在一定程度上增强了其酸洗能力171. 4清洗液的配制方法首先确定所需清洗液总量，根据配比计算各组分的具体用量，然后根据下述顺序将各组分均匀混合即可。

　　水-氧化剂一柠檬酸一磷酸一氟化物一乙醇一硝酸配制时，每加入一种组分后要充分搅拌，使溶液混合均匀，并且待溶液降至室温后再加入下一组分。

　　配置所用容器最好为塑料器皿，避免被HF所腐蚀。

　　清洗液的使用方法及注意事项5.1酸洗操作方法直接将清洗液倒入储存槽中，将表面带有少量油污与浮锈的不锈钢锻件放入其中，浸渍约10~15min（浸渍时间与含锈量有关，一般不可超过30min否则会引起过腐蚀）取出后用水冲净，自然晾干。

　　注意事项很多的不锈钢件应事先去油，否则要延长处理时间而且将降低清洗液的清洗效果。

　　清洗液使用后由于镍离子的存在而呈淡绿色，属正常现象，未失效，可继续使用。

　　定期清理沉渣及液面油污。于超温幅度不大的情况下运行，管材蠕变变形过量而导致爆裂，其破口具有蠕变开裂的特征，本起失效宏观形貌观察到的多条平行于轴向的小裂纹伴随一个边缘粗糙的裂口，外表不平整呈老树皮状的形貌属于典型的过量蠕变变形失效13.虽然各类金属材料在高温和应力条件下服役0寸，或多或少会发生蠕变现象，但一般来说，当操作温度不超出设计温度时，这种蠕变变形速度十分缓慢，总的蠕变量在材料的蠕变极限之内，其值是很小的。根据《工业金属管道设计规范》（GB50316―2000）设计温度是按每工作1000h，管道变形不超过0.01%的要求来选定的。换算为25000h，总变形量应不超过0.25%.观察失效的管件，变形量远远超过此值。如此之大的蠕变量只有在操作温度高于原设计温度下才可能发生，所以失效的直接原因可推断为长时间低幅度超设计温度运行。和显微图支持这一推断。炉管所用的12Cr1MoV属珠光体热强钢，适用于壁温<580°C的受热面管，其供货状态的显微组织应为铁素体+片状珠光体。而破裂或尚未破裂的管子的显微组织都观察到球化的珠光体表明管件运行过程中长时间受较高温度作用，从而有足够能量使碳化物析出聚集、长大，逐渐变为球状，材料的热强性也随珠光体球化增加而下降4|.表2的拉伸测试结果可进一步证实上述结论。

　　至于造成长时间低幅度超设计温度运行的原因显然与内壁较厚的黑色氧化层有关。加热管内的水蒸气使FeCr合金的高温氧化显著加速151，内壁氧化膜层不断增厚。氧化膜的导热系数仅为母材金属的十几分之一，因此管子的传热性能恶化，尽管管内蒸汽温度为445但由于管内壁有达2mm厚导热性差的氧化层，管外壁的温度完全可能超出原设计的温度，这就使加热管蠕变速率增加，提前发生蠕变变形过量，在管内压力作用下出现破管。

　　本起提前失效属于过量蠕变导致的开裂失效。造成过量蠕变的原因是长期低幅度超设计温度运行，导致材料珠光体球化，抗拉强度下降。