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(xiu)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)鋼鈍化的影(ying)響因素
1. 不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)所含合(he)金元素(su)(su)對鈍化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。鉻(ge)、鎳屬于鈍化(hua)(hua)性(xing)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素(su)(su),鐵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)性(xing)次之。因此,鉻(ge)和鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)越(yue)高,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)性(xing)越(yue)強,而(er)且鈍化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)也會隨著鉻(ge)鎳含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高而(er)增加。
2. 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)金相(xiang)組織對(dui)鈍化的(de)(de)(de)影響。奧氏體、鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼可(ke)鈍化性較好,馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)可(ke)鈍化性不(bu)(bu)強(qiang),因(yin)此馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性較低。
3. 經滲(shen)碳(tan)、滲(shen)氮、銅焊、釬焊的不銹鋼不能(neng)鈍化,否則會影響(xiang)上(shang)道工序(xu)的質量。
4. 不(bu)銹鋼(gang)的加工狀態對鈍(dun)化的影響(xiang)。經各(ge)種(zhong)機(ji)械加工后的不(bu)銹鋼(gang)零件表(biao)面光潔,鈍(dun)化性(xing)最好;而鑄、鍛件表(biao)面粗糙,鈍(dun)化性(xing)最差。
5. 不銹(xiu)鋼中含(han)有錳、碳、硅、碗、硒(xi)等(deng)元(yuan)素對鈍化不利。因此當表面存在這些元(yuan)素時,應預先加以去除(chu),而后才(cai)能鈍化。
二、不銹(xiu)鋼鈍(dun)化工藝(yi)的分類
1. 濕(shi)法(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua) 包括化(hua)學(xue)法(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)和電化(hua)學(xue)法(fa)(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)。
2. 干法(fa)(fa)鈍化 有(you)室溫(wen)法(fa)(fa)鈍化和熱處理法(fa)(fa)鈍化兩類。
三、不銹鋼(gang)零(ling)件的干法鈍化工藝
1. 常溫(wen)自然鈍(dun)化工藝
將不(bu)(bu)銹鋼(gang)零件經過除油、去氧化皮、拋光等(deng)預處(chu)理,然后置(zhi)于清潔的空(kong)氣中,如小零件可(ke)置(zhi)于干(gan)燥器(qi)中存(cun)放24h。由于不(bu)(bu)銹鋼(gang)有自鈍化能力,在空(kong)氣中具有強烈的鈍化趨(qu)勢,表面會形成自然鈍化膜。
常(chang)溫自(zi)然(ran)鈍化法適用于(yu)奧氏體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用條件的腐(fu)蝕(shi)很(hen)輕(qing)微的情況下(xia)采用。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼(gang)零件表面(mian)仔細清理(li)干凈,放于熱處理(li)爐中處理(li),可得到鈍(dun)化膜。在較高溫度下,通過變化溫度和(he)時(shi)間來獲得無色(se)的鈍(dun)化膜。當鈍(dun)化膜超過一定的厚度,會(hui)出現(xian)有色(se)彩的鈍(dun)化膜層。
四、不銹(xiu)鋼零件的硝酸鈍化工藝(yi)
不銹鋼(gang)零件在硝酸溶液中處(chu)于鈍(dun)態,其表面生成一(yi)層極(ji)薄的鈍(dun)化(hua)膜層,處(chu)理后(hou)不銹鋼(gang)零件表面的色(se)澤前后(hou)無變化(hua),即(ji)重現性(xing)良好,因此(ci)本工藝(yi)受(shou)到了廣泛采用。另外,不銹鋼(gang)零件硝酸鈍(dun)化(hua)后(hou)不需進行封閉(bi)處(chu)理,其鈍(dun)化(hua)膜層極(ji)其致(zhi)密。而其他鈍(dun)化(hua)工藝(yi)之后(hou)需要封閉(bi)處(chu)理。
1. 不銹鋼硝酸鈍(dun)化工藝配方 見表10-9。
2. 鈍(dun)化工藝步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取預處理清(qing)除不銹(xiu)鋼(gang)零件表面的(de)油脂、氧化(hua)物等,接著拋光,并(bing)充(chong)分活化(hua)。
b. 鈍化處(chu)理
選(xuan)擇適宜的鈍化液(ye)(見(jian)表10-8),鈍化時(shi)間參考表10-8,一般濃度(du)(du)高,時(shi)間稍(shao)短;鈍化溫度(du)(du),低(di)濃度(du)(du)硝(xiao)酸(suan)液(ye)取較高溫度(du)(du),高濃度(du)(du)硝(xiao)酸(suan)溶(rong)液(ye),一般采用室溫。
c. 補充處理
可進一步改善膜層的(de)穩定性(xing),并中(zhong)和硝酸的(de)殘留量(liang)(liang)。鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)后(hou)應在(zai)4%~6%(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數)重鉻酸鈉(na)(NazCrzO)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)補(bu)(bu)充(chong)(chong)處理(li),溫度為(wei)60~70℃,時間30min。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)需補(bu)(bu)充(chong)(chong)處理(li),但最好在(zai)1%(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數)的(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)進行短(duan)時間的(de)室(shi)溫中(zhong)和處理(li)。馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)后(hou)應在(zai)5%(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數)重鉻酸鈉(na)(Na CryO)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)補(bu)(bu)充(chong)(chong)處理(li),或(huo)在(zai)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數),溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)短(duan)時間常(chang)溫補(bu)(bu)充(chong)(chong)處理(li)更好。
五、不銹鋼的硝酸-重鉻酸鹽(yan)鈍化工(gong)藝
鈍(dun)化(hua)溶液的組成以硝酸(suan)為主,添加(jia)少量重(zhong)鉻(ge)酸(suan)鉀,以增強溶液的鈍(dun)化(hua)能(neng)力,該型(xing)溶液在國外應用較廣泛(fan)。硝酸(suan)-重(zhong)鉻(ge)鹽型(xing)鈍(dun)化(hua)配(pei)方及工藝條件(jian)見(jian)表10-10。
六(liu)、不(bu)銹鋼的硝(xiao)酸-氫氟(fu)酸型鈍(dun)化工藝
該(gai)型溶液是(shi)兼有(you)浸蝕(shi)和鈍化(hua)(hua)作用的綜(zong)合型配(pei)方。可在鈍化(hua)(hua)之初,同時(shi)消除(chu)掉熱加工氧化(hua)(hua)皮和表面(mian)極薄的貧鉻層金屬。當氧化(hua)(hua)皮除(chu)去后(hou),整個反應轉變為(wei)以鈍化(hua)(hua)為(wei)主的過(guo)程。典型工藝為(wei):硝(xiao)酸10%(質量分(fen)數(shu)),氫氟(fu)酸(HF)1%(質量分(fen)數(shu));溫度 76℃,時(shi)間3min。
七、不銹鋼(gang)的(de)堿性溶液鈍化
堿性溶液(ye)鈍化(hua)(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等(deng)馬氏(shi)(shi)體不銹鋼。因(yin)為(wei)馬氏(shi)(shi)體不銹鋼耐蝕性較(jiao)差,用酸性鈍化(hua)(hua)液(ye)難以取得滿意的效果。其典型工藝(yi)為(wei):
配方: 氫氧化鈉(na)溶液(ye)14%(質(zhi)量(liang)分數),亞硝酸鈉(na)2g/L,磷酸鈉(na)3%(質(zhi)量(liang)分數)。
加熱溫(wen)度 100~110℃,鈍化(hua)時間(jian)一般為20~30min,色澤未(wei)出(chu)(chu)現(xian)彩色變化(hua)之前(qian)取出(chu)(chu)。
鈍(dun)化(hua)預處(chu)理:零件(jian)鈍(dun)化(hua)前需(xu)在稀硫酸溶液 22mL/L 中浸(jin)蝕(shi) 30s。
鈍(dun)化后零(ling)件表面的(de)堿性(xing)應(ying)充分洗(xi)凈、干燥。
八、不銹鋼的電解(jie)鈍化
不銹(xiu)鋼的(de)(de)電解(jie)鈍(dun)化是1995年諸震鳴提出(chu)的(de)(de)電解(jie)鈍(dun)化工(gong)藝的(de)(de)一種。
奧氏體(ti)不銹鋼鈍化(hua)(hua)工藝:先氧化(hua)(hua)后鈍化(hua)(hua)。
磷酸(suan)電解氧(yang)化
配(pei)方: 磷酸 15%(質量(liang)(liang)分數),六偏(pian)磷酸鈉1%~2%(質量(liang)(liang)分數),鉬酸鈉2%(質量(liang)(liang)分數)。工藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間(jian)5~8min。
硫酸過電位區(qu)鈍化
配方: 硫酸10%(質量(liang)分數);工藝:陽(yang)(yang)極電(dian)位1V,陽(yang)(yang)極電(dian)流(liu)密(mi)度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九(jiu)、不銹鋼的(de)載波(bo)鈍化
在直流(liu)電位(wei)的基礎上,疊加一定(ding)頻率和幅值的對稱方(fang)波對不(bu)銹鋼進行鈍(dun)化(hua)(hua),獲得載波鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)。載波鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)的穩定(ding)性和耐蝕(shi)性遠(yuan)優于直流(liu)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)。目前(qian)該工藝(yi)在工廠應用較少,本(ben)書不(bu)作詳(xiang)細(xi)介紹(shao)。
