不銹鋼零件在進行表面拋光、鈍化處理、電鍍、著色等以前,應該進行預處理。不銹鋼零件在成形過程中,零件表面可能有油污、毛刺、臟物和氧化物,因而在對不銹鋼零件進行表面處理前,首先應該進行預處理,把零件表面的油污、臟物、毛刺、不平表面和氧化物除去,才能在后續的加工中獲得滿意的效果。
一、不(bu)銹(xiu)鋼零件預(yu)處理的(de)步驟
1. 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件預處理的第(di)一步是進(jin)行零件表面的機械(xie)處理,消除不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件表面的粗糙狀態,一般采(cai)用(yong)機械(xie)磨光、拋光,使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件的表面達到(dao)一定的表面粗糙度值(zhi)。
2. 除去不(bu)銹鋼零件的(de)表面油污。
3. 除去不銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)的表面氧化物。
4. 弱(ruo)腐蝕。活化待處理表(biao)面,除去(qu)不銹鋼(gang)零件表(biao)面的鈍化膜,露出金屬結晶(jing)組織。
二(er)、不(bu)銹(xiu)鋼零件表面(mian)預處理的方法
1. 機(ji)械法
用磨光機(ji)、拋光機(ji)或其他機(ji)械方(fang)法消除不銹鋼零件(jian)表面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)狀(zhuang)態(tai),減(jian)少表面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度值,并(bing)去掉表面(mian)(mian)(mian)的毛刺、氧化(hua)皮、銹蝕、孔眼、劃傷、焊瘤、焊渣等,使零件(jian)表面(mian)(mian)(mian)獲得光亮平(ping)整的外觀,為后續(xu)的化(hua)學拋光和電化(hua)學拋光做好準備。
2. 除油
具體如(ru)下:
a. 有機溶劑(ji)除油
有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)機溶(rong)(rong)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)能(neng)溶(rong)(rong)解(jie)油脂(zhi)的(de)性質,把油污(wu)(wu)除(chu)(chu)去(qu)。只有(you)表(biao)面(mian)沾污(wu)(wu)了(le)用(yong)一般化學除(chu)(chu)油難以除(chu)(chu)去(qu)的(de),如(ru)黃(huang)油、凡(fan)士林(lin)、拋光膏結污(wu)(wu)等(deng)才采用(yong)有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油。常用(yong)的(de)有(you)機除(chu)(chu)油劑(ji)(ji)有(you)汽油、苯、三(san)氯乙烯、四氯化碳、四氯乙烯、二甲苯、溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)油、氟里昂(ang)113 和丙酮(tong)等(deng)。其缺點(dian)是(shi):溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)揮發后在零件表(biao)面(mian)上(shang)會留下一層極薄的(de)油膜(mo)。所以有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油只能(neng)作(zuo)為預除(chu)(chu)油,隨(sui)后還(huan)要進行(xing)化學除(chu)(chu)油。
b. 化學除油
化(hua)(hua)(hua)學除(chu)油就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)堿性化(hua)(hua)(hua)學物質(zhi)溶液(ye)除(chu)去不銹(xiu)鋼表面(mian)的(de)油污(wu),以達到清潔表面(mian)的(de)目的(de)。化(hua)(hua)(hua)學除(chu)油溶液(ye)中的(de)堿性化(hua)(hua)(hua)學品有氫氧化(hua)(hua)(hua)鈉(na)、碳酸鈉(na)、磷酸三鈉(na)、硅酸鈉(na)及焦磷酸鈉(na)(Na.PO, ·2H2O)等。表面(mian)活(huo)性劑是(shi)強乳劑,能加(jia)速除(chu)油過程。常用(yong)的(de)有下(xia)列幾種:十二烷基硫酸鈉(na)、OP-10 乳化(hua)(hua)(hua)劑、TX-10(聚氧乙(yi)烯辛烷基酚醚)、6501 (十二烷基二元醇酰胺)等。其配方和工作條件見表10-20。
表10-2 不銹鋼化學(xue)除油(you)溶(rong)液的配方和工作條件
化(hua)學除油(you)后,表(biao)面宜用60℃熱水清洗,將皂化(hua)生成的(de)肥皂,以及附著在表(biao)面的(de)多(duo)余乳化(hua)劑(ji)和硅酸鈉洗去,以免粘附于(yu)表(biao)面而(er)不(bu)利于(yu)后續處理。并根據(ju)除油(you)情況,更新重配(pei)除油(you)溶液。
c. 電(dian)化學(xue)除油(you)
電(dian)化學除(chu)(chu)(chu)油(you)又(you)稱(cheng)電(dian)解除(chu)(chu)(chu)油(you),是在直(zhi)流電(dian)的作(zuo)(zuo)用下(xia),在堿性溶液中(zhong)將不銹鋼表(biao)面作(zuo)(zuo)為(wei)陰極或陽(yang)極進(jin)行電(dian)解,從而除(chu)(chu)(chu)去油(you)污。不銹鋼電(dian)解除(chu)(chu)(chu)油(you)溶液的配方及工作(zuo)(zuo)條件見表(biao)10-3。
電解(jie)除(chu)油配方也可參照表10-2所示的化(hua)學除(chu)油配方。
電(dian)化(hua)(hua)學(xue)除(chu)(chu)(chu)油(you)時,除(chu)(chu)(chu)了(le)(le)有機化(hua)(hua)學(xue)除(chu)(chu)(chu)油(you)的(de)皂化(hua)(hua)作用外,還在電(dian)流的(de)作用下,使水分(fen)子分(fen)解(jie),在工件表(biao)面析出氣(qi)泡。隨著氣(qi)泡的(de)增(zeng)大,將油(you)膜撕裂脫離表(biao)面呈小(xiao)油(you)滴狀進入溶液(ye)中,產生的(de)氣(qi)體對溶液(ye)起攪(jiao)拌作用,加速了(le)(le)除(chu)(chu)(chu)油(you)的(de)速度。電(dian)學(xue)除(chu)(chu)(chu)油(you)所需電(dian)流一般為5~10A/dm2。
不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表面處(chu)于陰極時(shi),由(you)于水的電解析出(chu)氫(qing)氣,化(hua)學反應式如下:
析出(chu)的氫氣泡(pao)體積(ji)小、數(shu)量多(duo),擦(ca)刷作用大。
不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件表面處于陽極時,析出(chu)的(de)是氧氣,其化(hua)學反應式如下(xia):
析(xi)出的氧氣(qi)只有氫氣(qi)體(ti)積的一半,除(chu)油效率不如陰極除(chu)油大。
除(chu)(chu)油(you)時(shi)(shi)間分陰極(ji)時(shi)(shi)間和(he)陽(yang)極(ji)時(shi)(shi)間。陰極(ji)時(shi)(shi)間長(chang)易除(chu)(chu)去油(you),但易滲氫(qing),造成氫(qing)脆,而且易有金屬雜質析出在(zai)(zai)(zai)工件表(biao)面,呈(cheng)黑色沉淀,故一(yi)般易在(zai)(zai)(zai)1~2min內。陽(yang)極(ji)時(shi)(shi)間長(chang),雖(sui)有除(chu)(chu)去表(biao)面在(zai)(zai)(zai)陰極(ji)時(shi)(shi)析出沉渣(zha)的作(zuo)用,但同時(shi)(shi)有氧化作(zuo)用,時(shi)(shi)間過(guo)長(chang),特別是在(zai)(zai)(zai)氯離(li)(li)子存(cun)在(zai)(zai)(zai)的情況下易使表(biao)面發生點(dian)腐蝕(shi),故一(yi)般陽(yang)極(ji)時(shi)(shi)間以(yi)0.5min 為宜。溶液中(zhong)(zhong)沒有氯離(li)(li)子存(cun)在(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi),也可(ke)在(zai)(zai)(zai)專用陽(yang)極(ji)除(chu)(chu)油(you)液中(zhong)(zhong)進(jin)行5~10min。
為了使不銹鋼零件表面取(qu)得最佳除(chu)油效果,可(ke)(ke)采用陰(yin)極和陽極的聯合(he)除(chu)油,即采用表 10-3 中(zhong)的陰(yin)、陽極除(chu)油時(shi)間。從而可(ke)(ke)以減輕(qing)不銹鋼零件表面滲(shen)氫和氧化的作用。
3. 滾(gun)動光飾(滾(gun)光)
滾(gun)(gun)光(guang)有(you)滾(gun)(gun)筒滾(gun)(gun)光(guang)、離心(xin)(xin)滾(gun)(gun)光(guang)、離心(xin)(xin)盤擦光(guang)和旋(xuan)轉(zhuan)光(guang)飾等,適(shi)用于小型(xing)不銹(xiu)鋼零(ling)件,兼有(you)整平(ping)和除氧化皮的(de)作用。
a. 滾(gun)筒(tong)滾(gun)光(guang)
滾筒(tong)滾光是將不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)放(fang)入盛有堿性除油(you)液(ye)的滾筒(tong)中,利用滾筒(tong)的旋轉(zhuan),使零件(jian)相互摩(mo)擦,達(da)到(dao)表面除油(you)的作用。
如(ru)(ru)果要(yao)除去(qu)氧化皮(pi),可在滾筒內加入酸類和(he)非(fei)離子型表(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji),如(ru)(ru)OP-10,利用轉動(dong)作用,既除油,又除氧化皮(pi)。
如果要提高不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)的表(biao)面(mian)光潔(jie)度,可在滾筒內的堿性溶液(ye)中(zhong)加入(ru)磨料(liao),利用轉動(dong)中(zhong)零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)與磨料(liao)的接觸摩擦,達到整平表(biao)面(mian),使不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)達到光潔(jie)的目的。
滾(gun)光(guang)(guang)可以全部(bu)和部(bu)分替(ti)代磨光(guang)(guang)和拋(pao)光(guang)(guang)工作,它適用(yong)于(yu)大批量的(de)小零(ling)件使用(yong)。但(dan)不適用(yong)于(yu)有外螺紋的(de)和要求精(jing)密(mi)的(de)高光(guang)(guang)潔度的(de)零(ling)件拋(pao)光(guang)(guang)。
滾筒截面有圓形(xing)、六角形(xing)和八角形(xing)等形(xing)式(shi)。
b. 離心滾光
離心(xin)滾光是在一個(ge)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔內的(de)四(si)周安(an)放一些裝有(you)零(ling)件(jian)和磨料的(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)(tong),轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan),帶動轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)(tong)以低轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動的(de)速(su)度反方向(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)產生的(de)離心(xin)力使轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)(tong)中的(de)裝載物壓在一起,轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒(tong)(tong)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)使磨料對零(ling)件(jian)產生滑動磨削,從而起到(dao)去除毛刺或(huo)光飾表面(mian)的(de)作用。
離心滾光(guang)的(de)效率高(gao),只(zhi)需一般(ban)滾光(guang)時間(jian)的(de)1/50。并(bing)能保(bao)持不同批次(ci)加工的(de)不銹鋼零件(jian)的(de)表面質量(liang)一致,使不銹鋼零件(jian)具(ju)有高(gao)的(de)尺寸(cun)精度(du)和光(guang)飾質量(liang)。生(sheng)產(chan)效率高(gao),成本低。其缺點是:只(zhi)能處理小零件(jian),設備成本較(jiao)高(gao)。
c. 離(li)心盤擦光
離(li)心盤(pan)(pan)(pan)(pan)(pan)擦光機(ji)的(de)主要(yao)結(jie)構是圓(yuan)柱形(xing)容器(qi)、碗形(xing)盤(pan)(pan)(pan)(pan)(pan)和驅動(dong)系(xi)統(tong)。在固定不動(dong)的(de)圓(yuan)柱筒(tong)(tong)(tong)下部,裝有一個由驅動(dong)系(xi)統(tong)帶(dai)動(dong)的(de)能高(gao)速(su)旋(xuan)轉的(de)碗形(xing)盤(pan)(pan)(pan)(pan)(pan),盤(pan)(pan)(pan)(pan)(pan)的(de)線(xian)速(su)度可(ke)達10m/s。零(ling)(ling)件(jian)和磨(mo)料放入筒(tong)(tong)(tong)內,工(gong)作時由于盤(pan)(pan)(pan)(pan)(pan)的(de)高(gao)速(su)旋(xuan)轉,使(shi)裝載物(wu)沿(yan)筒(tong)(tong)(tong)壁向上運動(dong),其后因(yin)零(ling)(ling)件(jian)的(de)自(zi)重(zhong)而從筒(tong)(tong)(tong)的(de)中心滑落到離(li)心盤(pan)(pan)(pan)(pan)(pan)中,這樣反反復(fu)復(fu)進行,使(shi)裝載物(wu)呈(cheng)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)形(xing)運動(dong),從而對(dui)不銹鋼零(ling)(ling)件(jian)產生磨(mo)削光飾(shi)的(de)作用。
d. 旋轉光飾
旋轉(zhuan)光(guang)飾是(shi)把不銹鋼(gang)零件固定在一(yi)個轉(zhuan)軸上,并浸入盛有磨料泥漿的旋轉(zhuan)筒內。零件表面受到快速動泥漿的磨削作用而達到光(guang)飾加(jia)工的目的。
旋轉光飾(shi)適(shi)合(he)于精(jing)密而怕碰撞(zhuang)的零件(如齒輪(lun)、鏈輪(lun)、軸承(cheng)等),可(ke)以去(qu)毛刺、倒圓角,獲得精(jing)細(xi)的表面。但(dan)加工效率低(di),成本較高。
4. 噴砂(sha)
適用于大面積處理,兼(jian)有去污和除去氧化皮的作(zuo)用。噴(pen)(pen)(pen)砂(sha)(sha)(sha)是用壓縮(suo)空氣將(jiang)石英(ying)砂(sha)(sha)(sha)噴(pen)(pen)(pen)在不銹鋼零(ling)件表面,對表面進行清理或修飾(shi)加工。噴(pen)(pen)(pen)砂(sha)(sha)(sha)分為(wei)干噴(pen)(pen)(pen)砂(sha)(sha)(sha)和濕噴(pen)(pen)(pen)砂(sha)(sha)(sha)。
噴(pen)砂(sha)主要是除去(qu)鑄(zhu)件(jian)、鍛件(jian)或熱(re)處理后的不銹鋼零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)存在的型砂(sha)、氧化皮;除去(qu)不銹鋼零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)的銹蝕物(wu)、積炭、焊(han)渣以及零(ling)件(jian)邊(bian)緣(yuan)上的毛刺、磨痕,提高不銹鋼零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)的粗糙度。
