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
1. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)所含(han)合金元素對鈍化(hua)的影響。鉻、鎳屬于鈍化(hua)性(xing)(xing)(xing)強(qiang)的元素,鐵的鈍化(hua)性(xing)(xing)(xing)次之。因此,鉻和鎳的含(han)量越高,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的鈍化(hua)性(xing)(xing)(xing)越強(qiang),而(er)(er)且鈍化(hua)膜的穩定性(xing)(xing)(xing)也會隨著鉻鎳含(han)量的提高而(er)(er)增(zeng)加。
2. 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的金相組織對鈍(dun)化的影響。奧氏(shi)(shi)(shi)體、鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可鈍(dun)化性較好,馬氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的可鈍(dun)化性不(bu)(bu)強,因(yin)此馬氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐蝕性較低。
3. 經滲碳(tan)、滲氮(dan)、銅焊、釬焊的(de)不銹鋼不能鈍化,否則會影響上道(dao)工(gong)序的(de)質量。
4. 不(bu)銹鋼(gang)的(de)加工(gong)狀(zhuang)態對鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)影響。經各種機械加工(gong)后的(de)不(bu)銹鋼(gang)零件表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔,鈍(dun)化(hua)(hua)性最(zui)好;而鑄、鍛件表(biao)(biao)面(mian)粗糙,鈍(dun)化(hua)(hua)性最(zui)差。
5. 不銹鋼(gang)中(zhong)含(han)有錳、碳(tan)、硅(gui)、碗、硒等元素(su)對鈍化不利(li)。因此當表面存(cun)在這些元素(su)時,應預先加以(yi)去除,而后(hou)才(cai)能(neng)鈍化。
二、不(bu)銹鋼(gang)鈍化工藝的(de)分類
1. 濕(shi)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(gan)法鈍(dun)化(hua) 有室溫(wen)法鈍(dun)化(hua)和熱處理(li)法鈍(dun)化(hua)兩類(lei)。
三、不銹鋼零件的干法鈍化(hua)工(gong)藝
1. 常溫(wen)自然鈍化(hua)工藝
將不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)經過除(chu)油(you)、去氧化(hua)(hua)皮、拋光等(deng)預處理,然后置于清潔的空氣中(zhong),如(ru)小零(ling)件(jian)可置于干燥器中(zhong)存放24h。由于不銹(xiu)鋼有自鈍化(hua)(hua)能力,在(zai)空氣中(zhong)具有強烈的鈍化(hua)(hua)趨勢,表(biao)面會(hui)形成自然鈍化(hua)(hua)膜(mo)。
常(chang)溫(wen)自(zi)然(ran)鈍化法適用(yong)(yong)于奧氏(shi)體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是(shi)在使用(yong)(yong)條件的腐蝕很輕微的情況下(xia)采用(yong)(yong)。
2. 熱處理法鈍化(hua)
將不銹鋼(gang)零件表面仔(zi)細清理干凈,放于熱處理爐中(zhong)處理,可(ke)得(de)到(dao)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。在較(jiao)高溫度(du)(du)下,通過變化(hua)溫度(du)(du)和時間(jian)來獲得(de)無色的(de)(de)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。當鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)超過一定的(de)(de)厚度(du)(du),會出現有色彩的(de)(de)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)層。
四、不(bu)銹鋼零件的硝酸鈍化(hua)工藝
不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)零(ling)件(jian)在硝酸溶(rong)液中處(chu)(chu)于鈍(dun)態,其(qi)表(biao)面生成一層極薄的鈍(dun)化(hua)膜層,處(chu)(chu)理后不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表(biao)面的色澤前后無變化(hua),即重現性良好,因此本工藝受到了廣泛采用。另外,不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)零(ling)件(jian)硝酸鈍(dun)化(hua)后不(bu)(bu)(bu)需進行(xing)封閉處(chu)(chu)理,其(qi)鈍(dun)化(hua)膜層極其(qi)致(zhi)密。而其(qi)他鈍(dun)化(hua)工藝之后需要封閉處(chu)(chu)理。
1. 不銹(xiu)鋼硝(xiao)酸鈍化(hua)工藝(yi)配方 見(jian)表10-9。
2. 鈍化工藝(yi)步驟 步驟如下:
a. 前處(chu)理(li)
采取預處(chu)理清除不銹(xiu)鋼零件表面(mian)的(de)油脂、氧(yang)化物等,接著拋光,并(bing)充分活(huo)化。
b. 鈍(dun)化處(chu)理(li)
選擇(ze)適宜的鈍(dun)化(hua)液(ye)(見(jian)表10-8),鈍(dun)化(hua)時(shi)間參考表10-8,一般濃(nong)度高,時(shi)間稍短;鈍(dun)化(hua)溫度,低濃(nong)度硝酸(suan)(suan)液(ye)取較高溫度,高濃(nong)度硝酸(suan)(suan)溶液(ye),一般采(cai)用(yong)室溫。
c. 補充(chong)處(chu)理
可(ke)進一步改善膜(mo)層的穩定性,并中(zhong)(zhong)和(he)硝酸(suan)的殘留量(liang)(liang)(liang)(liang)。鐵素體不銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)后(hou)應在(zai)4%~6%(質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數)重鉻酸(suan)鈉(na)(na)(NazCrzO)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)補充(chong)(chong)處(chu)理(li)(li),溫(wen)度為(wei)60~70℃,時間30min。奧氏體不銹鋼(gang)不需補充(chong)(chong)處(chu)理(li)(li),但最好(hao)在(zai)1%(質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數)的氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)進行短(duan)時間的室溫(wen)中(zhong)(zhong)和(he)處(chu)理(li)(li)。馬氏體不銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)后(hou)應在(zai)5%(質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數)重鉻酸(suan)鈉(na)(na)(Na CryO)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)補充(chong)(chong)處(chu)理(li)(li),或在(zai)氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數),溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)短(duan)時間常溫(wen)補充(chong)(chong)處(chu)理(li)(li)更好(hao)。
五(wu)、不銹鋼的硝酸-重鉻酸鹽鈍化工藝
鈍(dun)(dun)化溶液的組成以硝(xiao)酸(suan)為主,添加少量(liang)重(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia),以增強溶液的鈍(dun)(dun)化能力,該型溶液在(zai)國外應用(yong)較廣泛(fan)。硝(xiao)酸(suan)-重(zhong)鉻鹽型鈍(dun)(dun)化配方及工藝條件見表10-10。
六、不銹鋼的硝(xiao)酸-氫氟酸型鈍化工藝
該型(xing)溶液是兼有浸蝕和(he)(he)鈍化(hua)作(zuo)用的綜合型(xing)配方(fang)。可在鈍化(hua)之初,同時(shi)消(xiao)除掉熱(re)加工(gong)氧化(hua)皮(pi)(pi)和(he)(he)表(biao)面極(ji)薄的貧(pin)鉻層金屬(shu)。當(dang)氧化(hua)皮(pi)(pi)除去(qu)后(hou),整個反應轉(zhuan)變為(wei)以鈍化(hua)為(wei)主的過(guo)程。典型(xing)工(gong)藝(yi)為(wei):硝酸(suan)10%(質量分(fen)數),氫氟(fu)酸(suan)(HF)1%(質量分(fen)數);溫度(du) 76℃,時(shi)間3min。
七、不(bu)銹鋼的(de)堿性溶液鈍化
堿性溶液鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏(shi)體不銹鋼。因為馬氏(shi)體不銹鋼耐蝕性較差,用酸性鈍化(hua)液難以取(qu)得滿意的效果。其典型工藝(yi)為:
配方: 氫氧化鈉(na)溶液(ye)14%(質量(liang)分數(shu)),亞(ya)硝(xiao)酸鈉(na)2g/L,磷酸鈉(na)3%(質量(liang)分數(shu))。
加(jia)熱溫度 100~110℃,鈍化(hua)(hua)時(shi)間一般為20~30min,色(se)澤未出(chu)現彩色(se)變化(hua)(hua)之前取出(chu)。
鈍化(hua)預處理:零件鈍化(hua)前(qian)需在稀硫酸溶液 22mL/L 中浸蝕(shi) 30s。
鈍化后零件表(biao)面的堿性應充(chong)分(fen)洗凈(jing)、干燥。
八、不銹鋼的電(dian)解(jie)鈍化
不(bu)銹鋼的電(dian)解鈍化(hua)是1995年諸震鳴提出的電(dian)解鈍化(hua)工藝(yi)的一種(zhong)。
奧氏體不銹(xiu)鋼鈍(dun)化工藝(yi):先氧(yang)化后鈍(dun)化。
磷酸電解氧化
配方: 磷(lin)酸(suan) 15%(質量分數(shu)),六(liu)偏(pian)磷(lin)酸(suan)鈉(na)1%~2%(質量分數(shu)),鉬酸(suan)鈉(na)2%(質量分數(shu))。工藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過(guo)電(dian)位區(qu)鈍化
配(pei)方(fang): 硫(liu)酸10%(質(zhi)量分數);工(gong)藝:陽(yang)極電位1V,陽(yang)極電流密度:0.015~0.025A/dm2,時(shi)間為(wei)5~10min。
九、不銹鋼的載(zai)波鈍化
在(zai)直(zhi)(zhi)流(liu)電位的基礎(chu)上,疊加一定頻率和(he)(he)幅(fu)值的對稱(cheng)方波對不(bu)銹鋼進行鈍化,獲得載波鈍化膜。載波鈍化膜的穩定性和(he)(he)耐蝕性遠優于直(zhi)(zhi)流(liu)鈍化膜。目前該工藝在(zai)工廠應用較少,本書不(bu)作詳細(xi)介紹。
