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、不銹鋼鈍化的影響因(yin)素
1. 不(bu)銹鋼(gang)所含合金元素(su)對鈍(dun)化的(de)影(ying)響。鉻、鎳屬于鈍(dun)化性強的(de)元素(su),鐵的(de)鈍(dun)化性次之。因此,鉻和鎳的(de)含量(liang)越(yue)高,不(bu)銹鋼(gang)的(de)鈍(dun)化性越(yue)強,而且鈍(dun)化膜的(de)穩(wen)定性也會隨(sui)著鉻鎳含量(liang)的(de)提(ti)高而增加。
2. 不銹鋼(gang)的金相組(zu)織對鈍化的影響。奧氏(shi)(shi)體(ti)、鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)可(ke)鈍化性(xing)較(jiao)好,馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的可(ke)鈍化性(xing)不強,因(yin)此馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的耐蝕性(xing)較(jiao)低。
3. 經(jing)滲(shen)(shen)碳(tan)、滲(shen)(shen)氮(dan)、銅(tong)焊、釬焊的不(bu)銹鋼不(bu)能鈍化(hua),否則會影響上道(dao)工(gong)序的質量。
4. 不銹(xiu)鋼的(de)加(jia)工狀態對鈍(dun)化的(de)影響。經各(ge)種(zhong)機械加(jia)工后的(de)不銹(xiu)鋼零件表(biao)面(mian)光潔,鈍(dun)化性最(zui)好;而鑄、鍛件表(biao)面(mian)粗糙,鈍(dun)化性最(zui)差(cha)。
5. 不(bu)銹(xiu)鋼中含(han)有錳(meng)、碳(tan)、硅、碗(wan)、硒等元素對鈍化不(bu)利。因此(ci)當表(biao)面存在(zai)這些元素時,應預(yu)先加以去除,而后才能鈍化。
二(er)、不銹鋼(gang)鈍化工藝的分類
1. 濕(shi)法(fa)鈍(dun)化(hua) 包括化(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)化(hua)和(he)電化(hua)學(xue)法(fa)鈍(dun)化(hua)。
2. 干法鈍化(hua) 有室溫法鈍化(hua)和熱處理法鈍化(hua)兩類。
三、不銹鋼零件(jian)的干法鈍化工藝
1. 常溫自然鈍化工藝(yi)
將不(bu)銹(xiu)鋼零件經過除油、去(qu)氧化(hua)皮、拋光等(deng)預處理,然后(hou)置(zhi)(zhi)于(yu)清潔的(de)空氣中(zhong),如(ru)小零件可置(zhi)(zhi)于(yu)干(gan)燥(zao)器(qi)中(zhong)存放24h。由于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼有自鈍化(hua)能力,在空氣中(zhong)具有強烈(lie)的(de)鈍化(hua)趨勢,表面會形(xing)成(cheng)自然鈍化(hua)膜。
常溫自然鈍化法適用(yong)于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用(yong)條(tiao)件(jian)的(de)腐蝕很輕微的(de)情況(kuang)下采(cai)用(yong)。
2. 熱處理法鈍化
將(jiang)不銹鋼(gang)零件(jian)表(biao)面仔細清理干(gan)凈,放于(yu)熱處理爐中處理,可(ke)得(de)(de)到鈍化(hua)膜(mo)(mo)。在較高溫(wen)度(du)下,通過(guo)變化(hua)溫(wen)度(du)和時間來獲得(de)(de)無色的鈍化(hua)膜(mo)(mo)。當鈍化(hua)膜(mo)(mo)超過(guo)一定的厚度(du),會出現有(you)色彩(cai)的鈍化(hua)膜(mo)(mo)層。
四、不(bu)銹鋼零件的硝(xiao)酸鈍化工(gong)藝
不銹鋼零件在硝(xiao)酸(suan)(suan)溶液(ye)中處于鈍(dun)(dun)(dun)態,其(qi)(qi)表(biao)面生成一層(ceng)極薄的鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜層(ceng),處理(li)后(hou)不銹鋼零件表(biao)面的色(se)澤(ze)前(qian)后(hou)無變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua),即重現性良好,因此本工(gong)藝受(shou)到了廣(guang)泛采用(yong)。另外,不銹鋼零件硝(xiao)酸(suan)(suan)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)不需進行封閉(bi)處理(li),其(qi)(qi)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜層(ceng)極其(qi)(qi)致密。而其(qi)(qi)他鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝之后(hou)需要封閉(bi)處理(li)。
1. 不(bu)銹鋼硝酸鈍化工藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取(qu)預(yu)處理清除不銹(xiu)鋼零件表(biao)面的油脂、氧(yang)化物等,接著(zhu)拋光,并充(chong)分活化。
b. 鈍化處理
選擇適宜的(de)鈍(dun)(dun)化(hua)液(見(jian)表10-8),鈍(dun)(dun)化(hua)時間參考表10-8,一般(ban)濃(nong)(nong)度(du)(du)高(gao),時間稍短;鈍(dun)(dun)化(hua)溫度(du)(du),低(di)濃(nong)(nong)度(du)(du)硝(xiao)酸(suan)液取較(jiao)高(gao)溫度(du)(du),高(gao)濃(nong)(nong)度(du)(du)硝(xiao)酸(suan)溶液,一般(ban)采用室溫。
c. 補充處理(li)
可(ke)進一步改善膜層(ceng)的(de)(de)穩定性,并中(zhong)和(he)硝酸(suan)的(de)(de)殘留量(liang)。鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼鈍化后應在4%~6%(質量(liang)分(fen)數)重鉻(ge)酸(suan)鈉(na)(NazCrzO)溶液(ye)中(zhong)補充處(chu)(chu)理,溫(wen)度為(wei)60~70℃,時(shi)間30min。奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼不需補充處(chu)(chu)理,但(dan)最(zui)好(hao)在1%(質量(liang)分(fen)數)的(de)(de)氫氧(yang)化鈉(na)溶液(ye)中(zhong)進行(xing)短(duan)時(shi)間的(de)(de)室溫(wen)中(zhong)和(he)處(chu)(chu)理。馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼鈍化后應在5%(質量(liang)分(fen)數)重鉻(ge)酸(suan)鈉(na)(Na CryO)溶液(ye)中(zhong)補充處(chu)(chu)理,或在氫氧(yang)化鈉(na)(5%~10%,質量(liang)分(fen)數),溶液(ye)中(zhong)短(duan)時(shi)間常(chang)溫(wen)補充處(chu)(chu)理更好(hao)。
五、不銹(xiu)鋼的硝酸-重(zhong)鉻酸鹽(yan)鈍化(hua)工藝
鈍化(hua)溶(rong)液的(de)組成以硝酸為(wei)主,添加少量重鉻(ge)酸鉀(jia),以增(zeng)強溶(rong)液的(de)鈍化(hua)能力,該型溶(rong)液在國外(wai)應(ying)用較廣泛。硝酸-重鉻(ge)鹽型鈍化(hua)配(pei)方及工藝條(tiao)件(jian)見表10-10。
六、不銹鋼的硝(xiao)酸(suan)-氫氟酸(suan)型鈍化工(gong)藝
該型溶液(ye)是(shi)兼有(you)浸蝕和(he)鈍(dun)(dun)化(hua)作用(yong)的(de)綜合型配(pei)方。可在鈍(dun)(dun)化(hua)之初,同時消除(chu)掉(diao)熱加(jia)工氧化(hua)皮(pi)和(he)表面極薄的(de)貧鉻(ge)層金屬。當氧化(hua)皮(pi)除(chu)去后,整個反(fan)應轉變為(wei)以鈍(dun)(dun)化(hua)為(wei)主的(de)過程。典型工藝為(wei):硝酸10%(質量分數(shu)),氫(qing)氟(fu)酸(HF)1%(質量分數(shu));溫度 76℃,時間3min。
七(qi)、不銹(xiu)鋼的堿性溶液鈍化
堿(jian)性(xing)溶液(ye)鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼。因(yin)為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼耐蝕性(xing)較(jiao)差(cha),用酸性(xing)鈍化(hua)液(ye)難以取得滿(man)意(yi)的效(xiao)果。其典(dian)型工藝(yi)為:
配方: 氫氧(yang)化鈉溶液14%(質(zhi)量分數),亞硝酸鈉2g/L,磷酸鈉3%(質(zhi)量分數)。
加熱溫度 100~110℃,鈍化時(shi)間一般為20~30min,色(se)澤未出現彩色(se)變(bian)化之前取出。
鈍化(hua)預(yu)處理:零件(jian)鈍化(hua)前需在稀硫酸溶液(ye) 22mL/L 中浸(jin)蝕 30s。
鈍(dun)化后零件表面的堿性應充(chong)分洗凈、干燥。
八、不銹鋼的電解(jie)鈍化
不銹(xiu)鋼(gang)的電(dian)解鈍化(hua)是1995年諸震(zhen)鳴提出(chu)的電(dian)解鈍化(hua)工藝的一種。
奧氏體不銹鋼鈍化工藝:先氧化后(hou)鈍化。
磷酸(suan)電解(jie)氧化
配(pei)方(fang): 磷酸(suan) 15%(質量(liang)分(fen)數),六偏磷酸(suan)鈉1%~2%(質量(liang)分(fen)數),鉬酸(suan)鈉2%(質量(liang)分(fen)數)。工藝:電(dian)壓5V、電(dian)流密(mi)度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過(guo)電位區(qu)鈍化
配(pei)方: 硫酸10%(質量分數);工藝(yi):陽(yang)極電(dian)位1V,陽(yang)極電(dian)流密度(du):0.015~0.025A/dm2,時間為(wei)5~10min。
九、不銹鋼(gang)的(de)載波鈍(dun)化
在直流電位(wei)的(de)基礎上,疊加一定頻(pin)率和幅(fu)值的(de)對稱方波(bo)對不銹(xiu)鋼進(jin)行鈍化(hua),獲(huo)得載波(bo)鈍化(hua)膜。載波(bo)鈍化(hua)膜的(de)穩(wen)定性(xing)和耐(nai)蝕性(xing)遠優于直流鈍化(hua)膜。目(mu)前(qian)該工(gong)藝在工(gong)廠應(ying)用較少(shao),本書不作詳細介紹。
