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、不銹鋼鈍化的影(ying)響因素
1. 不銹鋼所含(han)合金元(yuan)素對鈍化的(de)(de)影(ying)響。鉻、鎳屬于鈍化性強的(de)(de)元(yuan)素,鐵的(de)(de)鈍化性次之(zhi)。因此,鉻和鎳的(de)(de)含(han)量越高,不銹鋼的(de)(de)鈍化性越強,而且鈍化膜的(de)(de)穩(wen)定性也(ye)會隨(sui)著鉻鎳含(han)量的(de)(de)提高而增(zeng)加(jia)。
2. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)金相組織對鈍(dun)化的(de)影響(xiang)。奧氏(shi)體(ti)、鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可鈍(dun)化性(xing)(xing)較(jiao)好,馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)可鈍(dun)化性(xing)(xing)不(bu)強,因(yin)此馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)較(jiao)低。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊(han)、釬焊(han)的不(bu)銹鋼(gang)不(bu)能鈍化,否則會影響上道工序的質量。
4. 不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)加工狀態對(dui)鈍(dun)化的(de)影(ying)響。經各種機(ji)械加工后的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼零件表(biao)面光潔,鈍(dun)化性(xing)最好;而(er)鑄、鍛件表(biao)面粗糙,鈍(dun)化性(xing)最差。
5. 不銹鋼中(zhong)含(han)有錳(meng)、碳(tan)、硅(gui)、碗、硒等元素(su)對(dui)鈍化不利。因此當表面(mian)存在這些元素(su)時,應預(yu)先加以去(qu)除,而后才能鈍化。
二、不銹(xiu)鋼鈍(dun)化工藝(yi)的分類
1. 濕法(fa)鈍化(hua) 包括化(hua)學法(fa)鈍化(hua)和電(dian)化(hua)學法(fa)鈍化(hua)。
2. 干法鈍化 有室溫(wen)法鈍化和熱(re)處理法鈍化兩(liang)類。
三、不(bu)銹(xiu)鋼零件的干法鈍(dun)化(hua)工藝(yi)
1. 常溫自然鈍化工藝
將不銹鋼零件(jian)經(jing)過除油、去氧化皮、拋(pao)光(guang)等預處理(li),然后(hou)置于(yu)清潔的空(kong)氣中,如小零件(jian)可置于(yu)干燥(zao)器中存放24h。由于(yu)不銹鋼有自鈍(dun)化能力(li),在空(kong)氣中具有強烈(lie)的鈍(dun)化趨勢,表(biao)面會形(xing)成自然鈍(dun)化膜。
常溫(wen)自然鈍化法適用于奧氏體不(bu)銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是(shi)在使用條件(jian)的腐蝕很(hen)輕微的情況下采用。
2. 熱處理法(fa)鈍化
將不銹鋼(gang)零件(jian)表面仔(zi)細清理干凈,放于(yu)熱處(chu)理爐中處(chu)理,可(ke)得到鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)。在較高(gao)溫度下,通過變化(hua)(hua)溫度和(he)時間來獲得無(wu)色的鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)。當鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)超過一定的厚度,會出現(xian)有(you)色彩的鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)層。
四、不銹鋼(gang)零件的硝酸鈍化工藝
不銹鋼零(ling)件(jian)在(zai)硝(xiao)酸溶液中處于鈍態,其(qi)(qi)表面生成(cheng)一層(ceng)極薄的(de)鈍化(hua)(hua)膜層(ceng),處理(li)(li)后(hou)不銹鋼零(ling)件(jian)表面的(de)色澤前后(hou)無(wu)變化(hua)(hua),即重現性良(liang)好,因此本(ben)工藝受到(dao)了(le)廣泛采用。另外,不銹鋼零(ling)件(jian)硝(xiao)酸鈍化(hua)(hua)后(hou)不需進行封閉(bi)處理(li)(li),其(qi)(qi)鈍化(hua)(hua)膜層(ceng)極其(qi)(qi)致密。而(er)其(qi)(qi)他鈍化(hua)(hua)工藝之(zhi)后(hou)需要封閉(bi)處理(li)(li)。
1. 不銹(xiu)鋼硝酸鈍化工(gong)藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步驟(zou) 步驟(zou)如下(xia):
a. 前處理
采取預處(chu)理清除不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表(biao)面的油脂(zhi)、氧化(hua)物(wu)等(deng),接著(zhu)拋光,并充分活(huo)化(hua)。
b. 鈍(dun)化處理
選擇適宜的鈍化液(ye)(見表10-8),鈍化時間(jian)參考表10-8,一般濃度高,時間(jian)稍短;鈍化溫度,低(di)濃度硝酸液(ye)取較高溫度,高濃度硝酸溶液(ye),一般采用(yong)室(shi)溫。
c. 補充(chong)處(chu)理(li)
可進一步(bu)改善膜層的穩定(ding)性,并(bing)中(zhong)和硝酸(suan)的殘(can)留量(liang)(liang)。鐵素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍化后應在(zai)4%~6%(質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu))重鉻(ge)酸(suan)鈉(na)(NazCrzO)溶液(ye)(ye)中(zhong)補(bu)充處理(li),溫度為(wei)60~70℃,時(shi)間30min。奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)需補(bu)充處理(li),但最好(hao)在(zai)1%(質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu))的氫(qing)氧(yang)化鈉(na)溶液(ye)(ye)中(zhong)進行短時(shi)間的室溫中(zhong)和處理(li)。馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍化后應在(zai)5%(質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu))重鉻(ge)酸(suan)鈉(na)(Na CryO)溶液(ye)(ye)中(zhong)補(bu)充處理(li),或在(zai)氫(qing)氧(yang)化鈉(na)(5%~10%,質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)),溶液(ye)(ye)中(zhong)短時(shi)間常溫補(bu)充處理(li)更好(hao)。
五、不(bu)銹鋼(gang)的硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽(yan)鈍化工藝(yi)
鈍(dun)化(hua)(hua)溶液(ye)的(de)組成以硝(xiao)酸(suan)為主,添加少量重(zhong)鉻(ge)酸(suan)鉀,以增強(qiang)溶液(ye)的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)能(neng)力,該(gai)型溶液(ye)在國(guo)外(wai)應用較廣泛。硝(xiao)酸(suan)-重(zhong)鉻(ge)鹽型鈍(dun)化(hua)(hua)配(pei)方及工藝條件(jian)見表10-10。
六、不銹鋼(gang)的硝酸(suan)-氫氟酸(suan)型鈍化工藝(yi)
該型溶液是兼有浸蝕和(he)(he)鈍化作(zuo)用的綜(zong)合(he)型配方。可在鈍化之初,同時消除掉熱加工(gong)氧化皮(pi)和(he)(he)表面(mian)極薄(bo)的貧(pin)鉻(ge)層金(jin)屬。當氧化皮(pi)除去后,整(zheng)個(ge)反應轉(zhuan)變為(wei)以鈍化為(wei)主(zhu)的過程。典型工(gong)藝為(wei):硝酸(suan)10%(質量(liang)分數(shu)),氫氟酸(suan)(HF)1%(質量(liang)分數(shu));溫度(du) 76℃,時間(jian)3min。
七、不(bu)銹鋼的堿性溶(rong)液鈍化
堿性(xing)溶液(ye)鈍化適用(yong)于30Cr13、40Cr13 等馬氏體(ti)不銹鋼。因為(wei)(wei)馬氏體(ti)不銹鋼耐蝕性(xing)較(jiao)差,用(yong)酸(suan)性(xing)鈍化液(ye)難以取得(de)滿意的效果。其典型工藝為(wei)(wei):
配(pei)方: 氫(qing)氧化鈉(na)溶液14%(質(zhi)量分(fen)數(shu)(shu)),亞(ya)硝酸(suan)鈉(na)2g/L,磷酸(suan)鈉(na)3%(質(zhi)量分(fen)數(shu)(shu))。
加熱(re)溫度 100~110℃,鈍化(hua)時間一般為20~30min,色澤未出(chu)現(xian)彩色變(bian)化(hua)之前取出(chu)。
鈍化(hua)預處理:零件鈍化(hua)前需在稀硫酸溶(rong)液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化后零件表面的堿性應充(chong)分洗凈(jing)、干燥。
八、不(bu)銹鋼(gang)的(de)電解鈍化
不銹鋼的(de)電解(jie)(jie)鈍化是1995年諸震鳴提出的(de)電解(jie)(jie)鈍化工(gong)藝的(de)一種。
奧氏體不銹鋼鈍(dun)化工藝:先氧(yang)化后(hou)鈍(dun)化。
磷酸電解氧化
配方(fang): 磷(lin)酸(suan) 15%(質量(liang)分(fen)數),六(liu)偏磷(lin)酸(suan)鈉(na)1%~2%(質量(liang)分(fen)數),鉬(mu)酸(suan)鈉(na)2%(質量(liang)分(fen)數)。工(gong)藝:電壓(ya)5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸(suan)過電位區鈍化
配方: 硫酸10%(質量分數);工(gong)藝:陽極電位(wei)1V,陽極電流密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹鋼的載(zai)波鈍化(hua)
在直(zhi)流電(dian)位(wei)的基礎(chu)上(shang),疊加一定頻率和幅值(zhi)的對稱(cheng)方波(bo)對不銹鋼進行(xing)鈍(dun)化,獲得(de)載波(bo)鈍(dun)化膜。載波(bo)鈍(dun)化膜的穩(wen)定性(xing)和耐(nai)蝕(shi)性(xing)遠優于(yu)直(zhi)流鈍(dun)化膜。目前(qian)該(gai)工(gong)藝在工(gong)廠應用較少,本書不作(zuo)詳細介紹。
