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(xiu)鋼鈍化的(de)影(ying)響因素
1. 不銹(xiu)鋼所含合金(jin)元素對鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)的(de)影響。鉻(ge)(ge)、鎳(nie)(nie)屬于鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)性(xing)強(qiang)的(de)元素,鐵的(de)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)性(xing)次之。因此,鉻(ge)(ge)和鎳(nie)(nie)的(de)含量(liang)越高(gao),不銹(xiu)鋼的(de)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)性(xing)越強(qiang),而且鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)的(de)穩定性(xing)也會(hui)隨著鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)含量(liang)的(de)提高(gao)而增加。
2. 不銹(xiu)鋼(gang)的(de)金相組(zu)織對(dui)鈍化(hua)的(de)影響。奧氏(shi)體(ti)、鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)可鈍化(hua)性(xing)較(jiao)好,馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)可鈍化(hua)性(xing)不強(qiang),因此馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)較(jiao)低。
3. 經滲(shen)(shen)碳、滲(shen)(shen)氮、銅(tong)焊、釬焊的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)能(neng)鈍化,否則會影響上道工(gong)序的(de)(de)質量(liang)。
4. 不銹鋼的(de)加(jia)工(gong)狀態對鈍化的(de)影響(xiang)。經各種機械加(jia)工(gong)后的(de)不銹鋼零件表面(mian)光潔,鈍化性最好;而鑄、鍛件表面(mian)粗糙,鈍化性最差(cha)。
5. 不銹鋼(gang)中含有(you)錳、碳(tan)、硅、碗、硒(xi)等元素對鈍化(hua)不利。因此當表面存在這些元素時,應預先加(jia)以去除(chu),而后(hou)才(cai)能鈍化(hua)。
二、不銹鋼鈍(dun)化工(gong)藝的分類
1. 濕法鈍化 包(bao)括化學(xue)法鈍化和電化學(xue)法鈍化。
2. 干法鈍(dun)化(hua) 有室溫法鈍(dun)化(hua)和熱處理法鈍(dun)化(hua)兩類。
三、不銹鋼零(ling)件的干法(fa)鈍化(hua)工(gong)藝
1. 常溫(wen)自然(ran)鈍化工藝
將不銹鋼(gang)零(ling)件經過除(chu)油、去氧化(hua)皮、拋光等預處理,然后置(zhi)于清潔的空氣(qi)中,如小零(ling)件可置(zhi)于干燥器中存放24h。由(you)于不銹鋼(gang)有(you)自鈍化(hua)能力(li),在空氣(qi)中具有(you)強烈(lie)的鈍化(hua)趨(qu)勢,表面會形成自然鈍化(hua)膜。
常(chang)溫(wen)自然鈍化法適用于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼(gang) Cr18Ni9Ti等(deng),是(shi)在使用條件的腐蝕(shi)很(hen)輕微的情況下采(cai)用。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼零件(jian)表面仔細清理干凈,放于熱處理爐(lu)中處理,可得(de)到鈍(dun)化(hua)膜。在較高(gao)溫(wen)度(du)下,通過變化(hua)溫(wen)度(du)和時間來獲得(de)無色的鈍(dun)化(hua)膜。當鈍(dun)化(hua)膜超(chao)過一定的厚度(du),會(hui)出現有(you)色彩的鈍(dun)化(hua)膜層。
四、不銹鋼零(ling)件(jian)的硝酸鈍化工藝
不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)在(zai)硝酸溶(rong)液中處(chu)于鈍(dun)(dun)態,其(qi)表(biao)(biao)面生成一層極薄的鈍(dun)(dun)化膜層,處(chu)理(li)后(hou)不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面的色澤(ze)前后(hou)無(wu)變化,即(ji)重現性(xing)良(liang)好,因(yin)此本工藝(yi)受到了廣泛采用(yong)。另外(wai),不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)硝酸鈍(dun)(dun)化后(hou)不需進行(xing)封(feng)(feng)閉處(chu)理(li),其(qi)鈍(dun)(dun)化膜層極其(qi)致密(mi)。而其(qi)他鈍(dun)(dun)化工藝(yi)之(zhi)后(hou)需要封(feng)(feng)閉處(chu)理(li)。
1. 不(bu)銹鋼(gang)硝酸(suan)鈍化工藝配方 見(jian)表10-9。
2. 鈍(dun)化工藝(yi)步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取預處理(li)清除不銹鋼零件表(biao)面的油脂、氧(yang)化(hua)物(wu)等,接(jie)著(zhu)拋(pao)光,并充分活化(hua)。
b. 鈍化處理
選擇適宜的鈍化(hua)(hua)液(ye)(見表10-8),鈍化(hua)(hua)時間參考表10-8,一般濃(nong)(nong)度(du)高(gao),時間稍短;鈍化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du),低濃(nong)(nong)度(du)硝酸(suan)液(ye)取較(jiao)高(gao)溫(wen)(wen)度(du),高(gao)濃(nong)(nong)度(du)硝酸(suan)溶液(ye),一般采用室溫(wen)(wen)。
c. 補充處(chu)理(li)
可進一步(bu)改(gai)善膜層(ceng)的穩定性,并中和(he)硝酸(suan)(suan)的殘留量(liang)。鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)后(hou)(hou)應在4%~6%(質(zhi)量(liang)分數(shu))重鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(NazCrzO)溶液中補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li),溫(wen)(wen)度為60~70℃,時間(jian)(jian)30min。奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)不(bu)需補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li),但最好(hao)在1%(質(zhi)量(liang)分數(shu))的氫氧化(hua)鈉(na)溶液中進行短時間(jian)(jian)的室(shi)溫(wen)(wen)中和(he)處(chu)理(li)(li)(li)。馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)后(hou)(hou)應在5%(質(zhi)量(liang)分數(shu))重鉻酸(suan)(suan)鈉(na)(Na CryO)溶液中補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li),或在氫氧化(hua)鈉(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)分數(shu)),溶液中短時間(jian)(jian)常溫(wen)(wen)補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li)更好(hao)。
五、不(bu)銹鋼的硝酸(suan)-重(zhong)鉻酸(suan)鹽鈍化工(gong)藝
鈍化溶液(ye)的組(zu)成(cheng)以硝(xiao)酸(suan)為(wei)主,添加(jia)少(shao)量重鉻(ge)酸(suan)鉀,以增強溶液(ye)的鈍化能力(li),該型溶液(ye)在國外應用較(jiao)廣泛。硝(xiao)酸(suan)-重鉻(ge)鹽型鈍化配方及工藝條件見表10-10。
六(liu)、不銹鋼的(de)硝酸-氫(qing)氟酸型鈍化工藝(yi)
該型(xing)(xing)溶液(ye)是兼有浸蝕和(he)鈍化作用的綜合型(xing)(xing)配方。可在鈍化之初,同時消除掉熱加工氧化皮和(he)表(biao)面(mian)極薄的貧鉻層金屬。當氧化皮除去(qu)后,整個反應轉變(bian)為以(yi)鈍化為主的過程(cheng)。典(dian)型(xing)(xing)工藝為:硝(xiao)酸(suan)10%(質量分(fen)數),氫(qing)氟(fu)酸(suan)(HF)1%(質量分(fen)數);溫度 76℃,時間(jian)3min。
七、不銹鋼(gang)的堿(jian)性溶液鈍化(hua)
堿性溶(rong)液鈍化(hua)適用(yong)于(yu)30Cr13、40Cr13 等馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼。因(yin)為馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼耐蝕性較差,用(yong)酸性鈍化(hua)液難以取得滿意的(de)效果(guo)。其典型工藝為:
配方(fang): 氫氧化鈉(na)溶液14%(質量分(fen)數),亞硝酸鈉(na)2g/L,磷酸鈉(na)3%(質量分(fen)數)。
加熱(re)溫度 100~110℃,鈍(dun)化(hua)時間一般為(wei)20~30min,色澤未出(chu)現彩色變化(hua)之前取出(chu)。
鈍(dun)化(hua)預處(chu)理(li):零件鈍(dun)化(hua)前需在稀硫酸溶液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化后零件表(biao)面的(de)堿性應充分洗凈(jing)、干燥。
八、不銹(xiu)鋼的電解鈍化(hua)
不銹鋼的(de)電解鈍(dun)化是1995年(nian)諸震鳴提出的(de)電解鈍(dun)化工(gong)藝的(de)一(yi)種。
奧氏(shi)體不銹鋼(gang)鈍化(hua)工藝:先氧(yang)化(hua)后鈍化(hua)。
磷酸電解氧(yang)化
配方: 磷酸(suan)(suan) 15%(質量分數(shu)(shu)),六(liu)偏(pian)磷酸(suan)(suan)鈉1%~2%(質量分數(shu)(shu)),鉬(mu)酸(suan)(suan)鈉2%(質量分數(shu)(shu))。工(gong)藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時(shi)間5~8min。
硫(liu)酸(suan)過電位區鈍化
配方: 硫酸10%(質量(liang)分數);工藝:陽(yang)極電(dian)(dian)位(wei)1V,陽(yang)極電(dian)(dian)流(liu)密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹鋼的(de)載波鈍化
在(zai)直(zhi)流(liu)電位的基礎上(shang),疊加一定頻率和(he)幅(fu)值的對(dui)稱(cheng)方(fang)波對(dui)不(bu)銹鋼進行鈍化(hua)(hua),獲得載(zai)波鈍化(hua)(hua)膜(mo)。載(zai)波鈍化(hua)(hua)膜(mo)的穩定性和(he)耐蝕性遠優于直(zhi)流(liu)鈍化(hua)(hua)膜(mo)。目(mu)前該工(gong)藝在(zai)工(gong)廠應用(yong)較少,本書不(bu)作(zuo)詳細(xi)介紹。
