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(bu)銹鋼鈍(dun)化的影響因素
1. 不銹鋼所(suo)含(han)(han)合金(jin)元素對鈍化(hua)的影響。鉻(ge)、鎳屬于鈍化(hua)性(xing)強的元素,鐵的鈍化(hua)性(xing)次(ci)之。因此,鉻(ge)和鎳的含(han)(han)量(liang)越高,不銹鋼的鈍化(hua)性(xing)越強,而(er)且鈍化(hua)膜的穩(wen)定性(xing)也會隨著鉻(ge)鎳含(han)(han)量(liang)的提高而(er)增加。
2. 不銹(xiu)鋼的(de)金(jin)相組織對鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)影響(xiang)。奧氏(shi)體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼可鈍(dun)(dun)化(hua)性較好,馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)可鈍(dun)(dun)化(hua)性不強(qiang),因此馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)耐蝕性較低。
3. 經(jing)滲(shen)碳、滲(shen)氮、銅焊、釬焊的(de)不銹鋼(gang)不能鈍化,否則會影響(xiang)上(shang)道工序的(de)質量。
4. 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的加工狀(zhuang)態對鈍化(hua)的影響。經各種機械(xie)加工后的不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零件表(biao)(biao)面(mian)光潔,鈍化(hua)性(xing)最好;而(er)鑄、鍛(duan)件表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙,鈍化(hua)性(xing)最差。
5. 不(bu)(bu)銹鋼(gang)中含有(you)錳、碳、硅(gui)、碗、硒等元素(su)對(dui)鈍(dun)化(hua)不(bu)(bu)利(li)。因此當表面(mian)存在這些元素(su)時,應(ying)預先加以去除,而后(hou)才能(neng)鈍(dun)化(hua)。
二、不銹鋼(gang)鈍(dun)化(hua)工藝(yi)的分類
1. 濕法鈍(dun)(dun)化(hua) 包括(kuo)化(hua)學(xue)法鈍(dun)(dun)化(hua)和電化(hua)學(xue)法鈍(dun)(dun)化(hua)。
2. 干(gan)法鈍化 有室溫法鈍化和熱處理法鈍化兩類。
三、不銹鋼零(ling)件(jian)的干法鈍化工藝
1. 常溫自然鈍化(hua)工藝
將(jiang)不(bu)銹鋼零件經過除油、去氧(yang)化(hua)(hua)皮、拋光(guang)等預處理,然后置于(yu)清潔(jie)的空氣中,如小零件可置于(yu)干燥器中存放24h。由于(yu)不(bu)銹鋼有自鈍化(hua)(hua)能力,在(zai)空氣中具有強烈(lie)的鈍化(hua)(hua)趨勢,表面會形成自然鈍化(hua)(hua)膜。
常溫自(zi)然鈍(dun)化法適用(yong)于奧氏體(ti)不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使(shi)用(yong)條件的(de)腐蝕很輕(qing)微的(de)情況下采用(yong)。
2. 熱處理法鈍化(hua)
將不銹鋼零件表面仔細清理干(gan)凈,放于熱處理爐中(zhong)處理,可得到鈍化(hua)(hua)膜(mo)。在(zai)較高溫度(du)下,通過變化(hua)(hua)溫度(du)和時(shi)間來獲(huo)得無色的(de)鈍化(hua)(hua)膜(mo)。當鈍化(hua)(hua)膜(mo)超過一定(ding)的(de)厚度(du),會出現有色彩的(de)鈍化(hua)(hua)膜(mo)層。
四、不銹鋼(gang)零件(jian)的硝酸鈍化工(gong)藝
不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件在硝酸溶(rong)液中處(chu)于鈍(dun)(dun)態(tai),其(qi)表面(mian)生成一(yi)層(ceng)極(ji)薄(bo)的鈍(dun)(dun)化膜層(ceng),處(chu)理后(hou)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件表面(mian)的色澤前后(hou)無變(bian)化,即重現(xian)性(xing)良好,因此本工藝受到了廣泛采用。另外,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件硝酸鈍(dun)(dun)化后(hou)不(bu)需進行(xing)封閉(bi)處(chu)理,其(qi)鈍(dun)(dun)化膜層(ceng)極(ji)其(qi)致密。而其(qi)他鈍(dun)(dun)化工藝之后(hou)需要封閉(bi)處(chu)理。
1. 不(bu)銹鋼硝(xiao)酸鈍化(hua)工藝(yi)配(pei)方 見表10-9。
2. 鈍化(hua)工藝步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取(qu)預處理清(qing)除不銹鋼零件表面的油脂、氧(yang)化物等,接著(zhu)拋光(guang),并充(chong)分(fen)活化。
b. 鈍化處理
選擇適宜的(de)鈍(dun)化液(ye)(見(jian)表10-8),鈍(dun)化時間(jian)參考表10-8,一般濃度(du)高,時間(jian)稍(shao)短;鈍(dun)化溫(wen)度(du),低濃度(du)硝酸液(ye)取較高溫(wen)度(du),高濃度(du)硝酸溶液(ye),一般采用室溫(wen)。
c. 補充處(chu)理
可進一步改(gai)善膜層的(de)(de)穩(wen)定性,并中(zhong)和硝酸的(de)(de)殘留量(liang)。鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍(dun)(dun)化后應在(zai)(zai)(zai)4%~6%(質量(liang)分(fen)數(shu))重鉻酸鈉(NazCrzO)溶液(ye)(ye)中(zhong)補充處理(li),溫度為60~70℃,時間(jian)(jian)30min。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)需補充處理(li),但最好(hao)在(zai)(zai)(zai)1%(質量(liang)分(fen)數(shu))的(de)(de)氫氧(yang)化鈉溶液(ye)(ye)中(zhong)進行(xing)短時間(jian)(jian)的(de)(de)室溫中(zhong)和處理(li)。馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍(dun)(dun)化后應在(zai)(zai)(zai)5%(質量(liang)分(fen)數(shu))重鉻酸鈉(Na CryO)溶液(ye)(ye)中(zhong)補充處理(li),或在(zai)(zai)(zai)氫氧(yang)化鈉(5%~10%,質量(liang)分(fen)數(shu)),溶液(ye)(ye)中(zhong)短時間(jian)(jian)常(chang)溫補充處理(li)更好(hao)。
五、不銹鋼的(de)硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽鈍化工藝
鈍化溶(rong)液的組成以硝酸為主,添加(jia)少量重(zhong)鉻酸鉀,以增強(qiang)溶(rong)液的鈍化能力(li),該型溶(rong)液在國(guo)外應用較(jiao)廣(guang)泛。硝酸-重(zhong)鉻鹽型鈍化配方及工藝(yi)條件見表10-10。
六、不(bu)銹(xiu)鋼的硝酸(suan)-氫(qing)氟酸(suan)型鈍(dun)化工(gong)藝
該型溶液是兼(jian)有浸蝕和鈍化(hua)作(zuo)用(yong)的綜(zong)合型配方。可(ke)在鈍化(hua)之(zhi)初,同時消除(chu)(chu)掉熱加工氧(yang)化(hua)皮(pi)和表面極薄的貧(pin)鉻層金(jin)屬(shu)。當(dang)氧(yang)化(hua)皮(pi)除(chu)(chu)去后,整個(ge)反應轉(zhuan)變為以鈍化(hua)為主的過程。典型工藝(yi)為:硝酸10%(質量分(fen)數),氫氟酸(HF)1%(質量分(fen)數);溫(wen)度(du) 76℃,時間3min。
七、不銹鋼的堿(jian)性溶液鈍化
堿性(xing)溶液鈍化適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。因為馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼耐(nai)蝕性(xing)較差(cha),用酸性(xing)鈍化液難以取得滿意的效果(guo)。其典(dian)型工(gong)藝為:
配(pei)方: 氫氧化鈉溶液14%(質(zhi)量分數(shu)),亞硝酸鈉2g/L,磷酸鈉3%(質(zhi)量分數(shu))。
加熱溫度 100~110℃,鈍化時(shi)間一般(ban)為20~30min,色(se)澤未出現彩色(se)變化之前取出。
鈍化預處理:零件鈍化前需在稀硫酸溶液 22mL/L 中浸(jin)蝕 30s。
鈍(dun)化后(hou)零件(jian)表面的(de)堿性(xing)應充分洗(xi)凈、干(gan)燥。
八、不銹鋼的(de)電(dian)解鈍化
不銹(xiu)鋼的電解鈍化是(shi)1995年諸(zhu)震鳴提出的電解鈍化工藝的一種。
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)工藝:先氧化(hua)后(hou)鈍化(hua)。
磷酸電(dian)解氧化(hua)
配(pei)方: 磷酸 15%(質量(liang)分數(shu)),六偏磷酸鈉(na)1%~2%(質量(liang)分數(shu)),鉬酸鈉(na)2%(質量(liang)分數(shu))。工藝:電(dian)壓5V、電(dian)流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間(jian)5~8min。
硫酸過電位(wei)區(qu)鈍化(hua)
配方: 硫酸10%(質量分數);工藝:陽極(ji)電(dian)位(wei)1V,陽極(ji)電(dian)流(liu)密度:0.015~0.025A/dm2,時間為(wei)5~10min。
九、不銹(xiu)鋼的載波鈍化
在(zai)直(zhi)流(liu)電位的(de)基(ji)礎上,疊加一定頻率和(he)幅(fu)值的(de)對(dui)稱方波對(dui)不銹鋼進行鈍(dun)化(hua)(hua),獲得(de)載波鈍(dun)化(hua)(hua)膜。載波鈍(dun)化(hua)(hua)膜的(de)穩定性(xing)和(he)耐蝕性(xing)遠(yuan)優于直(zhi)流(liu)鈍(dun)化(hua)(hua)膜。目前該工(gong)藝在(zai)工(gong)廠應(ying)用較少(shao),本書不作(zuo)詳細介紹。
