不銹鋼零件在進行表面拋光、鈍化處理、電鍍、著色等以前,應該進行預處理。不銹(xiu)鋼零件在成形過程中,零件表面可能有油污、毛刺、臟物和氧化物,因而在對不銹鋼零件進行表面處理前,首先應該進行預處理,把零件表面的油污、臟物、毛刺、不平表面和氧化物除去,才能在后續的加工中獲得滿意的效果。
一、不銹鋼零件預處理(li)的步驟
1. 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件預處理(li)的第一(yi)步是進行零(ling)件表面(mian)的機械處理(li),消除不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件表面(mian)的粗(cu)糙(cao)狀態,一(yi)般采用機械磨光、拋(pao)光,使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件的表面(mian)達到(dao)一(yi)定的表面(mian)粗(cu)糙(cao)度值(zhi)。
2. 除去不銹鋼零(ling)件的表面油污。
3. 除去不銹鋼零(ling)件的表面氧化物。
4. 弱(ruo)腐蝕。活化待處(chu)理表(biao)面,除(chu)去不(bu)銹鋼零(ling)件表(biao)面的鈍化膜(mo),露出金(jin)屬結晶組織。
二、不銹鋼零(ling)件表面預(yu)處理(li)的(de)方法
1. 機械法
用(yong)磨光(guang)機(ji)、拋光(guang)機(ji)或其他機(ji)械方法消除不銹鋼零(ling)(ling)件表面粗糙狀態,減少(shao)表面粗糙度值,并去掉表面的毛刺、氧(yang)化(hua)皮、銹蝕、孔眼、劃傷(shang)、焊(han)(han)瘤、焊(han)(han)渣等,使零(ling)(ling)件表面獲得光(guang)亮平(ping)整的外觀(guan),為后續的化(hua)學拋光(guang)和電化(hua)學拋光(guang)做好準備。
2. 除油
具體(ti)如下(xia):
a. 有機溶(rong)劑除油(you)
有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you)就(jiu)是利(li)用機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)能(neng)溶(rong)(rong)解油(you)(you)(you)(you)脂的性質,把油(you)(you)(you)(you)污(wu)(wu)除(chu)(chu)去。只有(you)表(biao)(biao)面沾污(wu)(wu)了(le)用一(yi)般化(hua)學(xue)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you)難以除(chu)(chu)去的,如(ru)黃油(you)(you)(you)(you)、凡士(shi)林(lin)、拋光膏結污(wu)(wu)等才采用有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you)。常用的有(you)機(ji)(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you)劑(ji)(ji)有(you)汽油(you)(you)(you)(you)、苯(ben)、三氯乙(yi)烯、四(si)氯化(hua)碳、四(si)氯乙(yi)烯、二甲苯(ben)、溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)油(you)(you)(you)(you)、氟里昂113 和丙酮等。其缺(que)點是:溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)揮發后在零件表(biao)(biao)面上(shang)會留下一(yi)層極薄的油(you)(you)(you)(you)膜。所(suo)以有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you)只能(neng)作為預(yu)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you),隨(sui)后還要進行化(hua)學(xue)除(chu)(chu)油(you)(you)(you)(you)。
b. 化(hua)學除(chu)油(you)
化(hua)(hua)學(xue)除(chu)(chu)油(you)就是利用堿(jian)性化(hua)(hua)學(xue)物質溶液除(chu)(chu)去不銹鋼(gang)表面的(de)油(you)污,以達到清(qing)潔表面的(de)目(mu)的(de)。化(hua)(hua)學(xue)除(chu)(chu)油(you)溶液中(zhong)的(de)堿(jian)性化(hua)(hua)學(xue)品有(you)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉、碳酸(suan)鈉、磷酸(suan)三鈉、硅(gui)酸(suan)鈉及(ji)焦磷酸(suan)鈉(Na.PO, ·2H2O)等。表面活性劑(ji)(ji)是強乳(ru)(ru)劑(ji)(ji),能加速(su)除(chu)(chu)油(you)過程。常用的(de)有(you)下列(lie)幾種:十(shi)二烷基硫酸(suan)鈉、OP-10 乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)、TX-10(聚(ju)氧(yang)乙烯辛烷基酚醚(mi))、6501 (十(shi)二烷基二元醇(chun)酰胺)等。其配方和(he)工(gong)作條件見表10-20。
表10-2 不(bu)銹(xiu)鋼化學除油溶(rong)液的配方(fang)和工(gong)作(zuo)條件
化(hua)(hua)學除油后(hou)(hou),表面宜用60℃熱(re)水清洗,將(jiang)皂化(hua)(hua)生(sheng)成(cheng)的肥皂,以(yi)及附著(zhu)在(zai)表面的多余(yu)乳(ru)化(hua)(hua)劑和硅酸鈉(na)洗去,以(yi)免粘(zhan)附于表面而不利于后(hou)(hou)續處(chu)理。并根據除油情況,更新重(zhong)配除油溶液。
c. 電(dian)化(hua)學(xue)除油
電(dian)化學除(chu)油又稱電(dian)解(jie)(jie)除(chu)油,是(shi)在(zai)直流電(dian)的作(zuo)用下(xia),在(zai)堿(jian)性溶液中將不銹(xiu)鋼表面(mian)作(zuo)為陰極或(huo)陽極進行電(dian)解(jie)(jie),從而(er)除(chu)去油污。不銹(xiu)鋼電(dian)解(jie)(jie)除(chu)油溶液的配方及(ji)工作(zuo)條件見(jian)表10-3。
電解除油配方也可(ke)參(can)照表(biao)10-2所示(shi)的化學除油配方。
電(dian)化(hua)(hua)學除(chu)油(you)(you)時,除(chu)了有機化(hua)(hua)學除(chu)油(you)(you)的(de)皂化(hua)(hua)作用(yong)外,還(huan)在電(dian)流的(de)作用(yong)下,使水分子分解,在工件(jian)表(biao)面析出氣泡。隨著氣泡的(de)增大,將油(you)(you)膜撕(si)裂脫離(li)表(biao)面呈(cheng)小油(you)(you)滴狀進(jin)入溶液中,產生的(de)氣體對溶液起攪拌作用(yong),加速(su)了除(chu)油(you)(you)的(de)速(su)度。電(dian)學除(chu)油(you)(you)所需電(dian)流一般為5~10A/dm2。
不銹鋼零件表面(mian)處于陰極時,由于水的電解析出氫氣,化學反(fan)應式如下:
析出(chu)的(de)氫氣泡體積小、數量多(duo),擦刷作用大。
不銹鋼零件表面(mian)處于(yu)陽極時,析出(chu)的是(shi)氧氣,其化學反應式如(ru)下(xia):
析出的氧氣只(zhi)有氫氣體積(ji)的一(yi)半,除油(you)效率不如陰極(ji)除油(you)大。
除油時(shi)(shi)(shi)間(jian)分陰極(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)和(he)陽(yang)極(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。陰極(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)長易(yi)除去油,但易(yi)滲氫,造成(cheng)氫脆,而且(qie)易(yi)有(you)金屬雜質析出在(zai)(zai)(zai)(zai)工件(jian)表面,呈黑(hei)色(se)沉(chen)淀,故一般(ban)易(yi)在(zai)(zai)(zai)(zai)1~2min內。陽(yang)極(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)長,雖有(you)除去表面在(zai)(zai)(zai)(zai)陰極(ji)時(shi)(shi)(shi)析出沉(chen)渣的作用(yong),但同時(shi)(shi)(shi)有(you)氧化作用(yong),時(shi)(shi)(shi)間(jian)過(guo)長,特別是在(zai)(zai)(zai)(zai)氯離子存在(zai)(zai)(zai)(zai)的情況(kuang)下(xia)易(yi)使表面發(fa)生點腐蝕,故一般(ban)陽(yang)極(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)以0.5min 為宜。溶液(ye)(ye)中沒有(you)氯離子存在(zai)(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi)(shi),也可在(zai)(zai)(zai)(zai)專用(yong)陽(yang)極(ji)除油液(ye)(ye)中進(jin)行(xing)5~10min。
為了使不銹(xiu)鋼零件表面取(qu)得(de)最佳(jia)除油效果(guo),可采用(yong)陰(yin)極(ji)和陽(yang)極(ji)的聯合除油,即采用(yong)表 10-3 中的陰(yin)、陽(yang)極(ji)除油時間。從而可以減輕不銹(xiu)鋼零件表面滲氫和氧化的作用(yong)。
3. 滾動(dong)光飾(shi)(滾光)
滾(gun)光(guang)有滾(gun)筒滾(gun)光(guang)、離心(xin)滾(gun)光(guang)、離心(xin)盤擦光(guang)和(he)旋轉光(guang)飾等,適用于(yu)小型不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian),兼有整(zheng)平(ping)和(he)除氧化皮(pi)的作用。
a. 滾筒滾光
滾筒滾光是將不銹鋼零(ling)(ling)件放入盛有堿(jian)性除(chu)油(you)液的滾筒中(zhong),利(li)用(yong)滾筒的旋轉,使零(ling)(ling)件相互摩擦(ca),達到表面(mian)除(chu)油(you)的作用(yong)。
如果要除去氧化(hua)皮,可(ke)在滾筒內加入酸(suan)類和非離子型表(biao)面活性劑,如OP-10,利用(yong)轉動作用(yong),既除油,又(you)除氧化(hua)皮。
如果要提高不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)光(guang)潔(jie)度,可在滾筒內的(de)(de)堿性溶液(ye)中加入磨料(liao),利用轉動中零件(jian)表(biao)面(mian)(mian)與磨料(liao)的(de)(de)接觸摩擦,達到(dao)整(zheng)平表(biao)面(mian)(mian),使不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表(biao)面(mian)(mian)達到(dao)光(guang)潔(jie)的(de)(de)目的(de)(de)。
滾光(guang)可以全部(bu)和(he)部(bu)分替代磨光(guang)和(he)拋光(guang)工作,它適(shi)用于(yu)大批量的小(xiao)零(ling)(ling)件使用。但不適(shi)用于(yu)有外螺紋(wen)的和(he)要求精密的高光(guang)潔度的零(ling)(ling)件拋光(guang)。
滾(gun)筒截面有圓形(xing)、六角(jiao)形(xing)和八角(jiao)形(xing)等形(xing)式(shi)。
b. 離心滾(gun)光
離(li)心滾光是在一個轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔(ta)內的四周安放一些裝(zhuang)有零(ling)件(jian)和磨(mo)料的轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong),轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔(ta)高速(su)(su)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),帶動轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)以低轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動的速(su)(su)度(du)反方向旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔(ta)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)產生的離(li)心力使轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)中的裝(zhuang)載物壓在一起,轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)使磨(mo)料對零(ling)件(jian)產生滑動磨(mo)削(xue),從而(er)起到(dao)去除毛刺或光飾表面的作用。
離心滾光的效(xiao)率高(gao),只需一(yi)般滾光時(shi)間的1/50。并(bing)能(neng)(neng)保持不同批次(ci)加(jia)工的不銹鋼零件的表面(mian)質(zhi)量(liang)一(yi)致,使不銹鋼零件具有高(gao)的尺寸(cun)精度和光飾質(zhi)量(liang)。生產效(xiao)率高(gao),成本低。其缺(que)點(dian)是(shi):只能(neng)(neng)處理小零件,設(she)備成本較高(gao)。
c. 離心(xin)盤擦光
離(li)心盤(pan)(pan)(pan)擦光機的(de)(de)(de)主(zhu)要結構是圓(yuan)柱形容器、碗(wan)形盤(pan)(pan)(pan)和(he)驅動系(xi)統(tong)(tong)。在(zai)固(gu)定不動的(de)(de)(de)圓(yuan)柱筒(tong)下部,裝(zhuang)(zhuang)有(you)一個由驅動系(xi)統(tong)(tong)帶動的(de)(de)(de)能高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)(de)碗(wan)形盤(pan)(pan)(pan),盤(pan)(pan)(pan)的(de)(de)(de)線速(su)度可達10m/s。零(ling)件和(he)磨料放入筒(tong)內,工作時由于盤(pan)(pan)(pan)的(de)(de)(de)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan),使(shi)裝(zhuang)(zhuang)載(zai)(zai)物(wu)(wu)沿筒(tong)壁向(xiang)上運動,其(qi)后因(yin)零(ling)件的(de)(de)(de)自重(zhong)而(er)從(cong)筒(tong)的(de)(de)(de)中(zhong)心滑落到離(li)心盤(pan)(pan)(pan)中(zhong),這樣反反復復進行,使(shi)裝(zhuang)(zhuang)載(zai)(zai)物(wu)(wu)呈圓(yuan)筒(tong)形運動,從(cong)而(er)對(dui)不銹鋼零(ling)件產生磨削光飾的(de)(de)(de)作用。
d. 旋轉(zhuan)光飾
旋(xuan)轉(zhuan)光(guang)飾(shi)是把(ba)不銹鋼零件(jian)(jian)固(gu)定在一個轉(zhuan)軸上(shang),并浸入盛(sheng)有磨(mo)料泥漿的(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)筒內。零件(jian)(jian)表面受到快速(su)動(dong)泥漿的(de)(de)磨(mo)削作用(yong)而(er)達到光(guang)飾(shi)加工的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
旋(xuan)轉光飾適合(he)于精密而怕碰撞的(de)零件(jian)(如齒輪(lun)、鏈輪(lun)、軸(zhou)承等),可以去毛刺(ci)、倒圓(yuan)角,獲得精細的(de)表面。但加工效率低,成本(ben)較(jiao)高。
4. 噴砂
適用(yong)于(yu)大面(mian)積處理(li),兼有去(qu)污和除(chu)去(qu)氧化皮的作用(yong)。噴砂是用(yong)壓(ya)縮空氣(qi)將石(shi)英(ying)砂噴在不銹鋼零件表面(mian),對表面(mian)進行(xing)清(qing)理(li)或修飾加工。噴砂分(fen)為干噴砂和濕噴砂。
噴(pen)砂主要是除去(qu)鑄件、鍛件或(huo)熱處理后(hou)的不銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面存(cun)在的型砂、氧化皮;除去(qu)不銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的銹(xiu)蝕物(wu)、積炭、焊渣以及零(ling)件邊緣(yuan)上的毛刺(ci)、磨痕(hen),提高(gao)不銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的粗糙度。
