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(yi)、不銹鋼鈍化(hua)的影響因素
1. 不(bu)銹鋼所含合金元素(su)對鈍(dun)(dun)(dun)化的影響。鉻、鎳(nie)屬(shu)于鈍(dun)(dun)(dun)化性強的元素(su),鐵(tie)的鈍(dun)(dun)(dun)化性次之(zhi)。因此(ci),鉻和鎳(nie)的含量越高,不(bu)銹鋼的鈍(dun)(dun)(dun)化性越強,而且鈍(dun)(dun)(dun)化膜的穩定性也(ye)會隨著鉻鎳(nie)含量的提(ti)高而增加。
2. 不(bu)銹鋼(gang)(gang)的金相組(zu)織對(dui)鈍化(hua)(hua)的影響。奧氏(shi)體、鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)可鈍化(hua)(hua)性(xing)較好,馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的可鈍化(hua)(hua)性(xing)不(bu)強,因此馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的耐(nai)蝕性(xing)較低(di)。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊、釬焊的(de)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)能鈍(dun)化,否則(ze)會影(ying)響上道工(gong)序的(de)質量。
4. 不(bu)銹鋼(gang)的加工狀態對鈍化的影響。經各種機械加工后的不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面(mian)光潔,鈍化性最(zui)好(hao);而鑄、鍛件(jian)表面(mian)粗(cu)糙(cao),鈍化性最(zui)差。
5. 不銹鋼中含有錳(meng)、碳、硅、碗、硒等(deng)元(yuan)素對鈍(dun)化不利。因此當表面存在(zai)這些元(yuan)素時,應(ying)預先加以(yi)去(qu)除,而后才能(neng)鈍(dun)化。
二、不(bu)銹鋼(gang)鈍化(hua)工藝(yi)的分類
1. 濕(shi)法(fa)鈍(dun)化 包括化學法(fa)鈍(dun)化和(he)電(dian)化學法(fa)鈍(dun)化。
2. 干法鈍(dun)(dun)化 有(you)室溫(wen)法鈍(dun)(dun)化和熱處(chu)理法鈍(dun)(dun)化兩類(lei)。
三(san)、不銹鋼零件的干(gan)法鈍化工藝(yi)
1. 常(chang)溫自然(ran)鈍化工藝(yi)
將不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零件(jian)經過除油、去氧化(hua)皮、拋光等預處理,然后(hou)置(zhi)于(yu)清潔的(de)空氣中(zhong),如小零件(jian)可置(zhi)于(yu)干(gan)燥器中(zhong)存放(fang)24h。由于(yu)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有(you)自鈍化(hua)能力,在(zai)空氣中(zhong)具有(you)強烈(lie)的(de)鈍化(hua)趨勢(shi),表面會形成(cheng)自然鈍化(hua)膜。
常(chang)溫自(zi)然鈍化法適用(yong)于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是(shi)在(zai)使用(yong)條件(jian)的腐(fu)蝕很輕(qing)微的情況下采用(yong)。
2. 熱處(chu)理法鈍化
將不銹鋼零件表面仔細清理(li)干(gan)凈,放于熱處(chu)(chu)理(li)爐中處(chu)(chu)理(li),可得(de)到鈍(dun)化(hua)膜(mo)。在較高溫度(du)下,通過變(bian)化(hua)溫度(du)和時間來獲得(de)無色的(de)鈍(dun)化(hua)膜(mo)。當(dang)鈍(dun)化(hua)膜(mo)超過一定的(de)厚度(du),會(hui)出(chu)現有色彩的(de)鈍(dun)化(hua)膜(mo)層。
四、不銹鋼零件的(de)硝酸鈍(dun)化(hua)工藝
不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件在硝酸(suan)溶(rong)液中處(chu)于鈍(dun)態,其表面生成(cheng)一層極(ji)薄的(de)鈍(dun)化膜(mo)層,處(chu)理后(hou)不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件表面的(de)色(se)澤(ze)前后(hou)無(wu)變化,即重現性(xing)良好,因此本工藝(yi)受到了廣泛采用。另外(wai),不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件硝酸(suan)鈍(dun)化后(hou)不(bu)需(xu)進行封閉處(chu)理,其鈍(dun)化膜(mo)層極(ji)其致(zhi)密。而其他鈍(dun)化工藝(yi)之后(hou)需(xu)要封閉處(chu)理。
1. 不銹鋼硝酸鈍化(hua)工藝配(pei)方 見表10-9。
2. 鈍化工(gong)藝(yi)步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取預處理(li)清(qing)除不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面的油脂、氧化物等(deng),接著拋光,并充分活化。
b. 鈍(dun)化(hua)處(chu)理
選擇適宜的(de)鈍(dun)化液(ye)(ye)(見表10-8),鈍(dun)化時(shi)間參考表10-8,一般濃度高,時(shi)間稍短;鈍(dun)化溫度,低濃度硝(xiao)酸(suan)液(ye)(ye)取(qu)較高溫度,高濃度硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)(ye),一般采用(yong)室(shi)溫。
c. 補充(chong)處理
可進一步(bu)改(gai)善膜層的(de)穩(wen)定性,并中(zhong)(zhong)和硝酸(suan)的(de)殘(can)留量。鐵(tie)素體(ti)不銹鋼鈍化后應在(zai)(zai)4%~6%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))重(zhong)鉻酸(suan)鈉(NazCrzO)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)補(bu)(bu)充(chong)處理(li),溫度(du)為60~70℃,時間30min。奧氏(shi)體(ti)不銹鋼不需補(bu)(bu)充(chong)處理(li),但最好在(zai)(zai)1%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))的(de)氫氧化鈉溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)進行短時間的(de)室(shi)溫中(zhong)(zhong)和處理(li)。馬氏(shi)體(ti)不銹鋼鈍化后應在(zai)(zai)5%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))重(zhong)鉻酸(suan)鈉(Na CryO)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)補(bu)(bu)充(chong)處理(li),或在(zai)(zai)氫氧化鈉(5%~10%,質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)),溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)短時間常溫補(bu)(bu)充(chong)處理(li)更好。
五、不銹(xiu)鋼的(de)硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽(yan)鈍化工藝
鈍化溶液的(de)組成以(yi)硝酸為主(zhu),添加(jia)少量重鉻酸鉀,以(yi)增強溶液的(de)鈍化能(neng)力(li),該型(xing)溶液在國外應用較廣泛。硝酸-重鉻鹽型(xing)鈍化配方及工藝條件(jian)見表(biao)10-10。
六、不銹鋼的硝酸(suan)-氫氟酸(suan)型鈍(dun)化工藝(yi)
該型溶液是兼有浸(jin)蝕(shi)和鈍化(hua)作用的綜合型配方。可在鈍化(hua)之初,同時(shi)消除(chu)掉熱(re)加(jia)工氧化(hua)皮和表(biao)面極薄的貧鉻層(ceng)金屬(shu)。當氧化(hua)皮除(chu)去后,整(zheng)個(ge)反應轉變(bian)為以鈍化(hua)為主(zhu)的過程。典型工藝為:硝酸10%(質(zhi)量(liang)分數),氫氟酸(HF)1%(質(zhi)量(liang)分數);溫度(du) 76℃,時(shi)間3min。
七、不銹鋼的堿(jian)性溶液鈍(dun)化(hua)
堿性(xing)溶液(ye)鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體不銹鋼。因(yin)為馬氏體不銹鋼耐蝕性(xing)較差,用酸(suan)性(xing)鈍化(hua)液(ye)難以取得滿意的效果。其(qi)典型工藝為:
配(pei)方: 氫氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液14%(質(zhi)量分數),亞硝(xiao)酸鈉(na)2g/L,磷(lin)酸鈉(na)3%(質(zhi)量分數)。
加熱溫度(du) 100~110℃,鈍化時間一般為20~30min,色澤未出現(xian)彩色變化之前取出。
鈍化預處理:零(ling)件鈍化前需在(zai)稀硫酸溶液 22mL/L 中浸蝕(shi) 30s。
鈍化后零件表(biao)面的堿性應(ying)充(chong)分洗凈、干燥。
八、不(bu)銹鋼(gang)的電(dian)解鈍化
不銹鋼(gang)的電解(jie)鈍化是1995年諸震(zhen)鳴(ming)提出的電解(jie)鈍化工藝的一種(zhong)。
奧氏(shi)體不銹鋼鈍(dun)化工藝:先(xian)氧化后鈍(dun)化。
磷(lin)酸電解(jie)氧化
配方: 磷酸 15%(質(zhi)量分數),六偏磷酸鈉1%~2%(質(zhi)量分數),鉬(mu)酸鈉2%(質(zhi)量分數)。工藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時(shi)間5~8min。
硫(liu)酸過(guo)電位區鈍(dun)化(hua)
配方: 硫酸10%(質量分數);工藝:陽(yang)極電(dian)位(wei)1V,陽(yang)極電(dian)流密(mi)度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹鋼的載波鈍化
在直流(liu)(liu)電位(wei)的基礎上,疊加一定頻率和幅值的對稱方波對不銹鋼進(jin)行鈍化(hua),獲得載波鈍化(hua)膜(mo)。載波鈍化(hua)膜(mo)的穩(wen)定性和耐蝕性遠優于直流(liu)(liu)鈍化(hua)膜(mo)。目(mu)前該工藝在工廠應用較(jiao)少,本書不作詳細介(jie)紹。
