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(de)影(ying)響因素(su)
1. 不銹(xiu)鋼(gang)所(suo)含(han)合(he)金元素(su)對鈍化(hua)(hua)的(de)影響(xiang)。鉻、鎳屬于鈍化(hua)(hua)性(xing)強(qiang)的(de)元素(su),鐵(tie)的(de)鈍化(hua)(hua)性(xing)次之。因此(ci),鉻和鎳的(de)含(han)量越高,不銹(xiu)鋼(gang)的(de)鈍化(hua)(hua)性(xing)越強(qiang),而(er)且鈍化(hua)(hua)膜(mo)的(de)穩定性(xing)也會(hui)隨著鉻鎳含(han)量的(de)提高而(er)增加。
2. 不(bu)(bu)銹鋼(gang)的金相組(zu)織對鈍(dun)(dun)化的影響。奧氏體(ti)、鐵(tie)素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)可鈍(dun)(dun)化性(xing)較好(hao),馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的可鈍(dun)(dun)化性(xing)不(bu)(bu)強,因此馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的耐蝕性(xing)較低。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊(han)、釬焊(han)的不銹(xiu)鋼不能鈍化,否則會影響上道工序(xu)的質量。
4. 不(bu)銹鋼的(de)(de)加(jia)(jia)工狀(zhuang)態對鈍化(hua)的(de)(de)影響。經(jing)各(ge)種機械加(jia)(jia)工后(hou)的(de)(de)不(bu)銹鋼零件(jian)表(biao)面光潔(jie),鈍化(hua)性最好;而(er)鑄、鍛(duan)件(jian)表(biao)面粗糙,鈍化(hua)性最差(cha)。
5. 不(bu)銹鋼中含有(you)錳、碳、硅(gui)、碗、硒(xi)等元素(su)(su)對鈍(dun)(dun)化不(bu)利。因(yin)此當表面存在這些元素(su)(su)時,應預先(xian)加以(yi)去除,而后才能鈍(dun)(dun)化。
二、不(bu)銹鋼鈍化工(gong)藝的分(fen)類
1. 濕法(fa)鈍化(hua)(hua) 包括化(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(hua) 有室溫(wen)法鈍化(hua)和熱處(chu)理法鈍化(hua)兩類。
三、不銹鋼零件(jian)的干法(fa)鈍化工藝(yi)
1. 常溫自然鈍化(hua)工藝
將不銹鋼零(ling)件(jian)(jian)經過除油(you)、去(qu)氧化(hua)皮、拋光(guang)等預(yu)處理,然后(hou)置于清(qing)潔的(de)空氣(qi)中,如小(xiao)零(ling)件(jian)(jian)可置于干燥器中存放24h。由于不銹鋼有自鈍化(hua)能力(li),在(zai)空氣(qi)中具(ju)有強烈(lie)的(de)鈍化(hua)趨(qu)勢(shi),表面(mian)會形成自然鈍化(hua)膜。
常溫自然(ran)鈍化法適用(yong)于奧氏(shi)體不銹鋼(gang) Cr18Ni9Ti等,是在使(shi)用(yong)條件的(de)腐蝕很輕(qing)微的(de)情況下(xia)采(cai)用(yong)。
2. 熱(re)處理法鈍化
將(jiang)不銹鋼零件表(biao)面仔(zi)細(xi)清理干凈,放(fang)于熱處(chu)(chu)理爐中處(chu)(chu)理,可(ke)得(de)到(dao)鈍(dun)化(hua)膜。在較高溫(wen)(wen)度(du)下,通過變化(hua)溫(wen)(wen)度(du)和時間來獲得(de)無色的(de)鈍(dun)化(hua)膜。當鈍(dun)化(hua)膜超(chao)過一定的(de)厚度(du),會出現有色彩的(de)鈍(dun)化(hua)膜層。
四、不銹(xiu)鋼零件的硝(xiao)酸鈍化工(gong)藝(yi)
不銹(xiu)鋼零(ling)(ling)件(jian)在(zai)硝酸溶液(ye)中處(chu)于鈍(dun)態,其(qi)(qi)表面(mian)生成一層(ceng)極薄的鈍(dun)化(hua)膜層(ceng),處(chu)理后不銹(xiu)鋼零(ling)(ling)件(jian)表面(mian)的色澤前后無變化(hua),即重現性良好(hao),因此本(ben)工藝(yi)受到了廣泛采(cai)用(yong)。另外,不銹(xiu)鋼零(ling)(ling)件(jian)硝酸鈍(dun)化(hua)后不需進行(xing)封(feng)(feng)閉處(chu)理,其(qi)(qi)鈍(dun)化(hua)膜層(ceng)極其(qi)(qi)致密。而其(qi)(qi)他鈍(dun)化(hua)工藝(yi)之后需要封(feng)(feng)閉處(chu)理。
1. 不銹鋼硝酸(suan)鈍化工藝配方(fang) 見(jian)表10-9。
2. 鈍化工藝步驟(zou) 步驟(zou)如下:
a. 前處(chu)理
采取預處理清除(chu)不銹鋼(gang)零件表面的油脂、氧化物等,接著(zhu)拋光,并充分活(huo)化。
b. 鈍化處(chu)理
選(xuan)擇(ze)適宜的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)液(ye)(見表(biao)10-8),鈍(dun)化(hua)(hua)時間(jian)參(can)考(kao)表(biao)10-8,一般(ban)濃(nong)(nong)度高(gao),時間(jian)稍短(duan);鈍(dun)化(hua)(hua)溫(wen)度,低濃(nong)(nong)度硝酸液(ye)取較高(gao)溫(wen)度,高(gao)濃(nong)(nong)度硝酸溶液(ye),一般(ban)采(cai)用(yong)室溫(wen)。
c. 補充(chong)處理
可進(jin)一步改善膜層(ceng)的(de)穩(wen)定(ding)性,并中(zhong)(zhong)和(he)硝酸(suan)的(de)殘留量(liang)(liang)。鐵素體不(bu)銹鋼鈍化(hua)(hua)后(hou)應在(zai)(zai)4%~6%(質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu))重鉻酸(suan)鈉(na)(na)(NazCrzO)溶液(ye)中(zhong)(zhong)補充(chong)(chong)(chong)處(chu)理(li),溫(wen)度為(wei)60~70℃,時(shi)間(jian)30min。奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼不(bu)需(xu)補充(chong)(chong)(chong)處(chu)理(li),但最好在(zai)(zai)1%(質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu))的(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(na)溶液(ye)中(zhong)(zhong)進(jin)行短時(shi)間(jian)的(de)室溫(wen)中(zhong)(zhong)和(he)處(chu)理(li)。馬氏(shi)體不(bu)銹鋼鈍化(hua)(hua)后(hou)應在(zai)(zai)5%(質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu))重鉻酸(suan)鈉(na)(na)(Na CryO)溶液(ye)中(zhong)(zhong)補充(chong)(chong)(chong)處(chu)理(li),或(huo)在(zai)(zai)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(5%~10%,質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)),溶液(ye)中(zhong)(zhong)短時(shi)間(jian)常溫(wen)補充(chong)(chong)(chong)處(chu)理(li)更好。
五、不銹鋼的硝(xiao)酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽(yan)鈍(dun)化工(gong)藝
鈍(dun)(dun)化溶(rong)(rong)液的組成以硝(xiao)酸(suan)為主(zhu),添(tian)加少(shao)量重鉻(ge)酸(suan)鉀,以增(zeng)強溶(rong)(rong)液的鈍(dun)(dun)化能力(li),該(gai)型溶(rong)(rong)液在國外(wai)應用較廣泛。硝(xiao)酸(suan)-重鉻(ge)鹽(yan)型鈍(dun)(dun)化配方(fang)及工藝條件見(jian)表(biao)10-10。
六、不銹鋼(gang)的硝酸-氫氟酸型(xing)鈍化工藝
該型(xing)溶(rong)液是兼有浸(jin)蝕和鈍(dun)化(hua)作(zuo)用(yong)的綜合型(xing)配方。可(ke)在鈍(dun)化(hua)之初,同時消除掉熱加工氧化(hua)皮和表面極(ji)薄的貧(pin)鉻層金屬(shu)。當氧化(hua)皮除去后,整個反應轉變為(wei)以鈍(dun)化(hua)為(wei)主的過程。典型(xing)工藝(yi)為(wei):硝酸10%(質量分數),氫氟酸(HF)1%(質量分數);溫度 76℃,時間3min。
七、不銹鋼的堿性溶液(ye)鈍化
堿(jian)性(xing)溶液(ye)鈍化適用于30Cr13、40Cr13 等馬(ma)氏(shi)體不銹鋼。因為馬(ma)氏(shi)體不銹鋼耐(nai)蝕性(xing)較(jiao)差,用酸性(xing)鈍化液(ye)難以取得滿意的(de)效果。其典(dian)型工藝為:
配方: 氫(qing)氧化鈉(na)(na)溶液14%(質(zhi)量分數),亞硝(xiao)酸(suan)鈉(na)(na)2g/L,磷酸(suan)鈉(na)(na)3%(質(zhi)量分數)。
加熱(re)溫度 100~110℃,鈍化(hua)時間一(yi)般為20~30min,色澤未出現(xian)彩色變化(hua)之(zhi)前取(qu)出。
鈍化(hua)預(yu)處理:零件鈍化(hua)前需在稀硫酸(suan)溶液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍(dun)化后(hou)零件表面的(de)堿(jian)性應充分洗凈、干(gan)燥(zao)。
八、不(bu)銹鋼(gang)的電解鈍化(hua)
不銹鋼的電解鈍化是1995年(nian)諸震鳴提出的電解鈍化工藝的一(yi)種。
奧氏體不(bu)銹鋼鈍化(hua)工藝:先氧化(hua)后鈍化(hua)。
磷(lin)酸電解氧化
配方: 磷酸(suan)(suan) 15%(質量分(fen)數(shu)),六偏(pian)磷酸(suan)(suan)鈉1%~2%(質量分(fen)數(shu)),鉬酸(suan)(suan)鈉2%(質量分(fen)數(shu))。工藝:電壓(ya)5V、電流(liu)密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過電(dian)位區鈍化
配方: 硫酸10%(質量分數);工藝:陽極(ji)電(dian)位1V,陽極(ji)電(dian)流密度:0.015~0.025A/dm2,時(shi)間為5~10min。
九、不銹鋼(gang)的載波鈍化
在(zai)(zai)直流(liu)電位(wei)的基礎上,疊加(jia)一定頻率和幅值的對(dui)(dui)稱方(fang)波對(dui)(dui)不銹鋼進行鈍化(hua)(hua),獲得(de)載波鈍化(hua)(hua)膜(mo)。載波鈍化(hua)(hua)膜(mo)的穩(wen)定性和耐(nai)蝕性遠優于直流(liu)鈍化(hua)(hua)膜(mo)。目(mu)前該工(gong)藝在(zai)(zai)工(gong)廠應用較(jiao)少,本書不作詳細(xi)介紹。
