不銹鋼零件的鈍化是在其表面,用人工的方法形成一層鈍化膜以增加不(bu)銹鋼(gang)零件的耐蝕性,并使不銹鋼零件具有足夠的清潔度。凡是沒有電鍍和其他涂層要求的不銹鋼零件,鈍化處理就是最后的處理。一般都要先進行預處理(包括噴砂、噴丸、酸洗去黑皮、拋光等),以改善不銹鋼零件的表面狀態后,才能進行鈍化處理。
一、不銹鋼鈍化的影(ying)響因素(su)
1. 不銹鋼所含(han)(han)合金元(yuan)素(su)對鈍(dun)化(hua)的(de)影響。鉻、鎳屬于鈍(dun)化(hua)性強的(de)元(yuan)素(su),鐵的(de)鈍(dun)化(hua)性次之(zhi)。因此(ci),鉻和鎳的(de)含(han)(han)量越高(gao),不銹鋼的(de)鈍(dun)化(hua)性越強,而且鈍(dun)化(hua)膜的(de)穩定性也會隨著(zhu)鉻鎳含(han)(han)量的(de)提(ti)高(gao)而增加。
2. 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的金(jin)相組織對鈍化的影響。奧氏體、鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可鈍化性(xing)較好,馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的可鈍化性(xing)不(bu)(bu)強(qiang),因此馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的耐(nai)蝕性(xing)較低。
3. 經(jing)滲碳、滲氮、銅焊(han)(han)、釬焊(han)(han)的不(bu)銹鋼不(bu)能鈍(dun)化,否則會影(ying)響上道(dao)工序的質量。
4. 不銹鋼(gang)的加工狀態對鈍(dun)(dun)化的影響。經各(ge)種機(ji)械加工后的不銹鋼(gang)零件表面(mian)光潔,鈍(dun)(dun)化性最好(hao);而鑄(zhu)、鍛件表面(mian)粗糙,鈍(dun)(dun)化性最差。
5. 不銹鋼中(zhong)含(han)有(you)錳(meng)、碳、硅、碗(wan)、硒等元素對鈍化不利。因此(ci)當(dang)表(biao)面存在這些元素時,應預先加以去除,而后才能鈍化。
二、不銹鋼鈍化工(gong)藝的(de)分類
1. 濕法(fa)鈍化(hua)(hua) 包括(kuo)化(hua)(hua)學法(fa)鈍化(hua)(hua)和電化(hua)(hua)學法(fa)鈍化(hua)(hua)。
2. 干法鈍化 有(you)室溫(wen)法鈍化和熱處理法鈍化兩類。
三、不銹鋼零(ling)件的干法(fa)鈍化工藝(yi)
1. 常溫自然鈍化(hua)工(gong)藝
將不銹(xiu)鋼零(ling)件經過除(chu)油、去氧(yang)化(hua)皮、拋光(guang)等預處(chu)理,然后(hou)置(zhi)于(yu)清潔的(de)空(kong)氣中(zhong),如(ru)小零(ling)件可(ke)置(zhi)于(yu)干燥器中(zhong)存放(fang)24h。由于(yu)不銹(xiu)鋼有自鈍化(hua)能(neng)力,在空(kong)氣中(zhong)具有強烈的(de)鈍化(hua)趨(qu)勢,表面會(hui)形(xing)成自然鈍化(hua)膜。
常溫自然鈍(dun)化法適用于奧(ao)氏體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等(deng),是在使用條件的(de)腐蝕很輕微的(de)情況(kuang)下(xia)采用。
2. 熱處理法鈍化
將(jiang)不銹鋼零件表面仔細清理干凈,放于(yu)熱處(chu)理爐中處(chu)理,可得到(dao)鈍(dun)化膜。在較高(gao)溫度(du)下,通過變化溫度(du)和時(shi)間(jian)來(lai)獲得無色(se)的鈍(dun)化膜。當(dang)鈍(dun)化膜超過一定(ding)的厚度(du),會(hui)出現有色(se)彩的鈍(dun)化膜層。
四、不(bu)銹鋼零(ling)件的硝酸鈍(dun)化(hua)工藝
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件在(zai)硝(xiao)酸溶液中(zhong)處于鈍(dun)態(tai),其(qi)表(biao)面生成一層(ceng)極薄的(de)鈍(dun)化(hua)膜層(ceng),處理后不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件表(biao)面的(de)色澤(ze)前(qian)后無(wu)變(bian)化(hua),即重現性(xing)良好,因(yin)此本工藝(yi)受到(dao)了廣泛采用。另外,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件硝(xiao)酸鈍(dun)化(hua)后不(bu)(bu)需進行封閉處理,其(qi)鈍(dun)化(hua)膜層(ceng)極其(qi)致密。而其(qi)他鈍(dun)化(hua)工藝(yi)之后需要封閉處理。
1. 不銹(xiu)鋼(gang)硝(xiao)酸鈍化(hua)工藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步驟 步驟如下:
a. 前處理
采(cai)取預處理清除不銹鋼零件表面的(de)油脂、氧化物等,接著拋光(guang),并充(chong)分(fen)活化。
b. 鈍化處理
選擇適宜的鈍化液(ye)(ye)(見表(biao)10-8),鈍化時間參考表(biao)10-8,一般(ban)濃度(du)(du)高,時間稍短;鈍化溫度(du)(du),低(di)濃度(du)(du)硝(xiao)酸液(ye)(ye)取(qu)較高溫度(du)(du),高濃度(du)(du)硝(xiao)酸溶液(ye)(ye),一般(ban)采用室(shi)溫。
c. 補(bu)充(chong)處理(li)
可進一(yi)步改善膜層的穩(wen)定性(xing),并(bing)中(zhong)和(he)硝(xiao)酸的殘留量(liang)。鐵素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍化(hua)后(hou)應在(zai)4%~6%(質(zhi)量(liang)分數(shu))重鉻酸鈉(na)(NazCrzO)溶液中(zhong)補充處理,溫度為(wei)60~70℃,時間(jian)30min。奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)需補充處理,但(dan)最好在(zai)1%(質(zhi)量(liang)分數(shu))的氫氧化(hua)鈉(na)溶液中(zhong)進行短時間(jian)的室溫中(zhong)和(he)處理。馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍化(hua)后(hou)應在(zai)5%(質(zhi)量(liang)分數(shu))重鉻酸鈉(na)(Na CryO)溶液中(zhong)補充處理,或在(zai)氫氧化(hua)鈉(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)分數(shu)),溶液中(zhong)短時間(jian)常溫補充處理更(geng)好。
五(wu)、不(bu)銹(xiu)鋼的硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽鈍化工藝
鈍(dun)化溶(rong)(rong)液的組(zu)成以(yi)硝酸為主,添(tian)加少(shao)量重(zhong)鉻酸鉀,以(yi)增強溶(rong)(rong)液的鈍(dun)化能(neng)力,該型溶(rong)(rong)液在(zai)國(guo)外應用較廣(guang)泛。硝酸-重(zhong)鉻鹽型鈍(dun)化配方及工藝條(tiao)件(jian)見表10-10。
六、不(bu)銹鋼的(de)硝酸(suan)-氫氟(fu)酸(suan)型(xing)鈍化工藝
該型(xing)溶液(ye)是(shi)兼有浸蝕(shi)和鈍化作(zuo)用的綜合(he)型(xing)配(pei)方。可在鈍化之(zhi)初,同時消(xiao)除(chu)(chu)掉熱加工(gong)氧(yang)化皮和表面極薄的貧(pin)鉻層金屬。當氧(yang)化皮除(chu)(chu)去后(hou),整個反應轉變(bian)為以鈍化為主的過程。典型(xing)工(gong)藝為:硝(xiao)酸(suan)10%(質量分(fen)數(shu)),氫氟酸(suan)(HF)1%(質量分(fen)數(shu));溫(wen)度(du) 76℃,時間3min。
七、不銹鋼的(de)堿性溶液(ye)鈍(dun)化
堿性溶液鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬(ma)氏體不(bu)銹鋼。因為馬(ma)氏體不(bu)銹鋼耐蝕(shi)性較差,用酸性鈍化(hua)液難(nan)以取得滿意的(de)效果。其典型工藝為:
配(pei)方: 氫氧化鈉溶液14%(質量(liang)分數),亞(ya)硝酸鈉2g/L,磷(lin)酸鈉3%(質量(liang)分數)。
加熱溫度 100~110℃,鈍(dun)化時間(jian)一般為20~30min,色澤未出現彩色變化之(zhi)前取出。
鈍化預處(chu)理:零件鈍化前(qian)需(xu)在稀硫(liu)酸溶液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍(dun)化后零(ling)件表面(mian)的堿性應充分(fen)洗凈(jing)、干燥。
八、不銹鋼的電解鈍化(hua)
不銹鋼的電解鈍化(hua)是1995年諸震鳴提出的電解鈍化(hua)工藝(yi)的一種。
奧氏體不銹鋼鈍化(hua)工(gong)藝(yi):先氧化(hua)后鈍化(hua)。
磷酸電解氧(yang)化
配方(fang): 磷(lin)酸 15%(質(zhi)(zhi)量分數),六偏磷(lin)酸鈉(na)1%~2%(質(zhi)(zhi)量分數),鉬酸鈉(na)2%(質(zhi)(zhi)量分數)。工藝(yi):電(dian)壓5V、電(dian)流密度(du)3~6A/dm2,溫度(du)25~35℃,時間5~8min。
硫酸過電位區鈍化
配方: 硫(liu)酸10%(質量分數(shu));工藝(yi):陽(yang)極(ji)電位(wei)1V,陽(yang)極(ji)電流(liu)密度(du):0.015~0.025A/dm2,時間為(wei)5~10min。
九(jiu)、不銹鋼的載波鈍化
在(zai)直(zhi)流電位的(de)基礎(chu)上(shang),疊加一定頻率和幅值的(de)對(dui)稱方波(bo)對(dui)不銹(xiu)鋼進行鈍(dun)(dun)化,獲得載(zai)波(bo)鈍(dun)(dun)化膜(mo)(mo)。載(zai)波(bo)鈍(dun)(dun)化膜(mo)(mo)的(de)穩定性和耐(nai)蝕性遠優于直(zhi)流鈍(dun)(dun)化膜(mo)(mo)。目前該(gai)工(gong)藝在(zai)工(gong)廠應用較(jiao)少,本書不作(zuo)詳細介紹。
