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(xiu)鋼鈍化的影(ying)響(xiang)因素(su)
1. 不銹鋼所含(han)(han)合金(jin)元素(su)對鈍化(hua)的(de)(de)影響(xiang)。鉻、鎳屬于鈍化(hua)性(xing)強的(de)(de)元素(su),鐵的(de)(de)鈍化(hua)性(xing)次(ci)之。因此,鉻和鎳的(de)(de)含(han)(han)量越(yue)高,不銹鋼的(de)(de)鈍化(hua)性(xing)越(yue)強,而且鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)穩定性(xing)也會隨著鉻鎳含(han)(han)量的(de)(de)提高而增加。
2. 不銹(xiu)鋼的(de)金(jin)相組織對鈍(dun)(dun)化的(de)影響。奧氏體(ti)、鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼可鈍(dun)(dun)化性(xing)較好,馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)可鈍(dun)(dun)化性(xing)不強(qiang),因此馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)較低。
3. 經滲(shen)碳(tan)、滲(shen)氮、銅焊、釬(han)焊的(de)不銹(xiu)鋼不能鈍(dun)化,否則會影響上(shang)道工(gong)序的(de)質量。
4. 不(bu)銹鋼的(de)加工狀態對鈍化(hua)的(de)影響(xiang)。經(jing)各種機械加工后的(de)不(bu)銹鋼零件表(biao)面光潔,鈍化(hua)性最(zui)好;而鑄、鍛(duan)件表(biao)面粗(cu)糙,鈍化(hua)性最(zui)差。
5. 不(bu)銹鋼中含有錳(meng)、碳、硅、碗(wan)、硒等元素(su)對(dui)鈍化不(bu)利。因(yin)此當表面(mian)存在這些元素(su)時,應(ying)預先加(jia)以去除(chu),而后才能鈍化。
二、不銹鋼鈍化工藝的分類
1. 濕法鈍化 包(bao)括(kuo)化學(xue)法鈍化和電化學(xue)法鈍化。
2. 干法(fa)鈍(dun)化 有(you)室溫法(fa)鈍(dun)化和熱處理法(fa)鈍(dun)化兩類。
三、不銹鋼零件的(de)干法鈍化工藝
1. 常(chang)溫自然鈍化工藝
將不銹(xiu)鋼零件(jian)經過(guo)除油、去(qu)氧化皮(pi)、拋光(guang)等預處理(li),然后置(zhi)于(yu)清潔(jie)的空氣中,如小零件(jian)可置(zhi)于(yu)干燥器中存放(fang)24h。由(you)于(yu)不銹(xiu)鋼有自(zi)鈍(dun)化能(neng)力,在(zai)空氣中具有強(qiang)烈的鈍(dun)化趨勢,表面會(hui)形成自(zi)然鈍(dun)化膜。
常溫自然鈍化(hua)法(fa)適(shi)用(yong)于奧氏(shi)體(ti)不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使(shi)用(yong)條件的腐蝕很輕微的情況(kuang)下(xia)采(cai)用(yong)。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼零件(jian)表面仔細清理干凈,放于熱(re)處理爐中處理,可得到鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。在(zai)較高(gao)溫度下(xia),通過變(bian)化(hua)溫度和時間來獲得無色(se)的(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。當鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)超過一定的(de)(de)厚(hou)度,會出現(xian)有(you)色(se)彩(cai)的(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)層。
四、不銹鋼(gang)零件的硝酸鈍化(hua)工藝
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件在硝酸溶液中處(chu)于鈍(dun)(dun)態(tai),其(qi)(qi)表(biao)面生成一層極薄的鈍(dun)(dun)化膜層,處(chu)理后不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件表(biao)面的色澤前后無(wu)變化,即重現性良(liang)好,因此本工(gong)藝受到了(le)廣泛采(cai)用。另外,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件硝酸鈍(dun)(dun)化后不(bu)(bu)需進(jin)行封(feng)閉處(chu)理,其(qi)(qi)鈍(dun)(dun)化膜層極其(qi)(qi)致密。而其(qi)(qi)他鈍(dun)(dun)化工(gong)藝之后需要封(feng)閉處(chu)理。
1. 不銹鋼硝(xiao)酸鈍化工藝(yi)配方(fang) 見表(biao)10-9。
2. 鈍化工藝(yi)步驟(zou) 步驟(zou)如下:
a. 前處理(li)
采取預(yu)處理(li)清除不銹鋼零件表面(mian)的油(you)脂、氧化物等,接著(zhu)拋光,并充(chong)分活化。
b. 鈍化處理
選(xuan)擇適宜的鈍化液(ye)(見(jian)表10-8),鈍化時(shi)間(jian)參考表10-8,一(yi)(yi)般濃(nong)度高(gao),時(shi)間(jian)稍(shao)短;鈍化溫度,低(di)濃(nong)度硝酸(suan)液(ye)取較高(gao)溫度,高(gao)濃(nong)度硝酸(suan)溶液(ye),一(yi)(yi)般采(cai)用室溫。
c. 補充處理
可進(jin)一步(bu)改善膜層的(de)穩定性,并中(zhong)(zhong)和硝酸(suan)的(de)殘留量。鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼鈍化(hua)后(hou)應在4%~6%(質(zhi)量分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu))重鉻酸(suan)鈉(na)(NazCrzO)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)補(bu)充(chong)(chong)處(chu)理(li),溫度為(wei)60~70℃,時(shi)(shi)間(jian)(jian)30min。奧氏體不銹(xiu)鋼不需補(bu)充(chong)(chong)處(chu)理(li),但最(zui)好(hao)(hao)在1%(質(zhi)量分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu))的(de)氫氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)進(jin)行短(duan)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)室溫中(zhong)(zhong)和處(chu)理(li)。馬氏體不銹(xiu)鋼鈍化(hua)后(hou)應在5%(質(zhi)量分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu))重鉻酸(suan)鈉(na)(Na CryO)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)補(bu)充(chong)(chong)處(chu)理(li),或在氫氧化(hua)鈉(na)(5%~10%,質(zhi)量分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu)),溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)短(duan)時(shi)(shi)間(jian)(jian)常溫補(bu)充(chong)(chong)處(chu)理(li)更好(hao)(hao)。
五、不銹鋼的硝酸-重(zhong)鉻酸鹽鈍(dun)化工藝
鈍化(hua)(hua)溶液(ye)的組成以硝(xiao)酸(suan)為主,添加少量重鉻(ge)(ge)酸(suan)鉀(jia),以增(zeng)強(qiang)溶液(ye)的鈍化(hua)(hua)能力,該型(xing)溶液(ye)在國外應用較廣泛(fan)。硝(xiao)酸(suan)-重鉻(ge)(ge)鹽(yan)型(xing)鈍化(hua)(hua)配方(fang)及工藝條件見(jian)表10-10。
六、不銹鋼的硝(xiao)酸-氫氟(fu)酸型(xing)鈍化工藝(yi)
該型溶液是(shi)兼(jian)有浸蝕和鈍化作用的綜(zong)合型配(pei)方。可在(zai)鈍化之(zhi)初,同時(shi)(shi)消(xiao)除掉熱(re)加工氧化皮(pi)(pi)和表(biao)面極薄(bo)的貧鉻層金屬。當氧化皮(pi)(pi)除去后,整個反應轉(zhuan)變為以鈍化為主的過程。典(dian)型工藝為:硝酸(suan)10%(質(zhi)量(liang)分數),氫氟酸(suan)(HF)1%(質(zhi)量(liang)分數);溫度 76℃,時(shi)(shi)間(jian)3min。
七(qi)、不銹鋼的堿性溶液鈍化
堿性溶液鈍(dun)化適用(yong)于30Cr13、40Cr13 等馬氏體(ti)不(bu)銹鋼。因為馬氏體(ti)不(bu)銹鋼耐蝕性較差,用(yong)酸性鈍(dun)化液難(nan)以取得滿(man)意(yi)的(de)效果。其(qi)典型(xing)工藝(yi)為:
配方: 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℃,鈍化時間一般為20~30min,色(se)澤未(wei)出現彩色(se)變化之前取(qu)出。
鈍化預(yu)處理(li):零件鈍化前需(xu)在稀硫(liu)酸溶液(ye) 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化后零件表面的(de)堿性(xing)應(ying)充分洗凈(jing)、干燥。
八(ba)、不銹鋼(gang)的電解(jie)鈍(dun)化
不銹鋼的電(dian)解鈍化是1995年(nian)諸(zhu)震鳴提出的電(dian)解鈍化工(gong)藝的一(yi)種(zhong)。
奧氏體(ti)不銹鋼鈍(dun)化工藝:先氧化后鈍(dun)化。
磷酸電(dian)解氧化
配(pei)方: 磷酸 15%(質量(liang)分數),六偏磷酸鈉1%~2%(質量(liang)分數),鉬酸鈉2%(質量(liang)分數)。工藝:電壓5V、電流密度(du)3~6A/dm2,溫度(du)25~35℃,時間5~8min。
硫酸(suan)過(guo)電(dian)位區鈍化(hua)
配方(fang): 硫(liu)酸10%(質量分數);工(gong)藝(yi):陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)位1V,陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)流密度:0.015~0.025A/dm2,時(shi)間為5~10min。
九、不(bu)銹鋼的載(zai)波鈍化(hua)
在(zai)直流電位的基礎上,疊加一定頻率和幅值(zhi)的對稱(cheng)方(fang)波(bo)對不(bu)銹鋼進行鈍(dun)(dun)化,獲得載波(bo)鈍(dun)(dun)化膜。載波(bo)鈍(dun)(dun)化膜的穩(wen)定性和耐(nai)蝕性遠優于直流鈍(dun)(dun)化膜。目前該工藝在(zai)工廠應(ying)用較少,本書不(bu)作詳細(xi)介紹。
