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(bu)(bu)銹鋼所含合金元素(su)對鈍化(hua)(hua)的(de)影響。鉻、鎳(nie)屬于(yu)鈍化(hua)(hua)性(xing)強(qiang)的(de)元素(su),鐵的(de)鈍化(hua)(hua)性(xing)次之。因此,鉻和鎳(nie)的(de)含量越(yue)高(gao),不(bu)(bu)銹鋼的(de)鈍化(hua)(hua)性(xing)越(yue)強(qiang),而且鈍化(hua)(hua)膜的(de)穩定性(xing)也(ye)會隨著鉻鎳(nie)含量的(de)提高(gao)而增加。
2. 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)金相組織對鈍化(hua)的(de)(de)(de)影響。奧氏體(ti)、鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)可鈍化(hua)性(xing)較好,馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)可鈍化(hua)性(xing)不(bu)強,因此(ci)馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)較低。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊、釬焊的(de)不(bu)銹鋼不(bu)能鈍(dun)化,否則會(hui)影響上道工序的(de)質量(liang)。
4. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)加工狀(zhuang)態對(dui)鈍(dun)化的(de)影響(xiang)。經各種機械加工后的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件表面(mian)(mian)光潔,鈍(dun)化性最(zui)好;而鑄、鍛件表面(mian)(mian)粗糙,鈍(dun)化性最(zui)差(cha)。
5. 不(bu)銹鋼中(zhong)含(han)有錳、碳、硅、碗、硒等(deng)元(yuan)素對鈍化不(bu)利。因此(ci)當表面存(cun)在這(zhe)些元(yuan)素時,應預先加以去(qu)除,而后才能鈍化。
二、不銹鋼鈍化工藝的(de)分類
1. 濕(shi)法(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua) 包括化(hua)(hua)(hua)學法(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)和電化(hua)(hua)(hua)學法(fa)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)。
2. 干法(fa)鈍化(hua) 有室溫法(fa)鈍化(hua)和(he)熱(re)處理法(fa)鈍化(hua)兩類。
三、不銹(xiu)鋼零件的干法鈍化(hua)工藝
1. 常溫(wen)自然鈍化工藝(yi)
將不銹(xiu)鋼零件經過(guo)除(chu)油、去氧化(hua)皮、拋(pao)光(guang)等預處理,然后置于(yu)清潔(jie)的(de)空(kong)氣(qi)中,如小零件可(ke)置于(yu)干燥(zao)器中存放24h。由于(yu)不銹(xiu)鋼有自鈍化(hua)能力,在(zai)空(kong)氣(qi)中具有強烈的(de)鈍化(hua)趨勢(shi),表(biao)面會形成自然鈍化(hua)膜。
常溫自然(ran)鈍(dun)化法(fa)適用于奧氏體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用條件的腐(fu)蝕(shi)很輕微的情況下(xia)采用。
2. 熱處(chu)理法鈍(dun)化
將不(bu)銹鋼零件(jian)表面仔細(xi)清(qing)理(li)干凈,放于熱處理(li)爐中(zhong)處理(li),可得到鈍(dun)(dun)化膜(mo)。在較高(gao)溫度下,通過(guo)變化溫度和時間來獲(huo)得無色(se)(se)的(de)鈍(dun)(dun)化膜(mo)。當(dang)鈍(dun)(dun)化膜(mo)超過(guo)一定的(de)厚度,會出(chu)現有(you)色(se)(se)彩(cai)的(de)鈍(dun)(dun)化膜(mo)層。
四(si)、不(bu)銹鋼零件的硝(xiao)酸鈍化工藝
不(bu)銹鋼(gang)零(ling)(ling)件在硝酸溶液中處于鈍(dun)態,其(qi)表(biao)面生(sheng)成一層極薄的鈍(dun)化膜層,處理后(hou)不(bu)銹鋼(gang)零(ling)(ling)件表(biao)面的色(se)澤前后(hou)無變化,即重現(xian)性良好,因此(ci)本工(gong)(gong)藝受到(dao)了(le)廣泛采(cai)用。另外,不(bu)銹鋼(gang)零(ling)(ling)件硝酸鈍(dun)化后(hou)不(bu)需(xu)進行封閉(bi)處理,其(qi)鈍(dun)化膜層極其(qi)致密。而其(qi)他(ta)鈍(dun)化工(gong)(gong)藝之(zhi)后(hou)需(xu)要封閉(bi)處理。
1. 不(bu)銹(xiu)鋼硝(xiao)酸鈍化工藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步(bu)驟 步(bu)驟如下:
a. 前處(chu)理(li)
采取預處(chu)理(li)清(qing)除不銹鋼零件表面的油(you)脂、氧化(hua)物(wu)等,接著拋光,并充分活化(hua)。
b. 鈍化處(chu)理(li)
選擇(ze)適(shi)宜的鈍化液(見(jian)表(biao)10-8),鈍化時間參考表(biao)10-8,一般(ban)濃(nong)度(du)(du)高(gao),時間稍短;鈍化溫(wen)度(du)(du),低濃(nong)度(du)(du)硝(xiao)酸液取較(jiao)高(gao)溫(wen)度(du)(du),高(gao)濃(nong)度(du)(du)硝(xiao)酸溶(rong)液,一般(ban)采用室(shi)溫(wen)。
c. 補充處理
可進(jin)一步改善膜層的(de)(de)穩(wen)定性,并中(zhong)和(he)硝(xiao)酸(suan)的(de)(de)殘留(liu)量(liang)。鐵素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍化(hua)后應在(zai)(zai)4%~6%(質(zhi)量(liang)分(fen)數)重(zhong)鉻酸(suan)鈉(na)(na)(NazCrzO)溶液中(zhong)補(bu)充處(chu)理(li),溫(wen)度為60~70℃,時(shi)(shi)間30min。奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)需補(bu)充處(chu)理(li),但(dan)最好(hao)在(zai)(zai)1%(質(zhi)量(liang)分(fen)數)的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)鈉(na)(na)溶液中(zhong)進(jin)行短時(shi)(shi)間的(de)(de)室溫(wen)中(zhong)和(he)處(chu)理(li)。馬氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍化(hua)后應在(zai)(zai)5%(質(zhi)量(liang)分(fen)數)重(zhong)鉻酸(suan)鈉(na)(na)(Na CryO)溶液中(zhong)補(bu)充處(chu)理(li),或(huo)在(zai)(zai)氫(qing)氧化(hua)鈉(na)(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)分(fen)數),溶液中(zhong)短時(shi)(shi)間常溫(wen)補(bu)充處(chu)理(li)更好(hao)。
五、不銹(xiu)鋼(gang)的硝酸-重鉻(ge)酸鹽(yan)鈍化工藝
鈍化(hua)溶液(ye)的組(zu)成(cheng)以(yi)硝酸(suan)為主,添加少量重(zhong)(zhong)鉻(ge)酸(suan)鉀,以(yi)增強溶液(ye)的鈍化(hua)能力,該型溶液(ye)在(zai)國外應用較廣泛。硝酸(suan)-重(zhong)(zhong)鉻(ge)鹽型鈍化(hua)配方(fang)及工藝條件見表(biao)10-10。
六、不銹鋼的硝酸(suan)-氫氟酸(suan)型鈍(dun)化工藝(yi)
該型(xing)溶液是兼有浸蝕和(he)鈍化(hua)(hua)作用的(de)綜(zong)合(he)型(xing)配方。可(ke)在鈍化(hua)(hua)之初,同時消除(chu)掉(diao)熱加工氧化(hua)(hua)皮和(he)表面(mian)極薄的(de)貧鉻層(ceng)金屬(shu)。當(dang)氧化(hua)(hua)皮除(chu)去后(hou),整(zheng)個反應轉變為以鈍化(hua)(hua)為主的(de)過程。典型(xing)工藝為:硝酸(suan)(suan)10%(質(zhi)(zhi)量(liang)分數),氫(qing)氟酸(suan)(suan)(HF)1%(質(zhi)(zhi)量(liang)分數);溫度 76℃,時間(jian)3min。
七、不銹鋼(gang)的堿性溶液鈍化
堿性溶(rong)液鈍化(hua)適用于(yu)30Cr13、40Cr13 等馬(ma)氏體不銹鋼(gang)。因為馬(ma)氏體不銹鋼(gang)耐(nai)蝕性較(jiao)差,用酸(suan)性鈍化(hua)液難以取得滿意(yi)的效果。其典型(xing)工藝(yi)為:
配方: 氫氧化鈉溶液(ye)14%(質(zhi)量(liang)分數),亞硝酸鈉2g/L,磷酸鈉3%(質(zhi)量(liang)分數)。
加熱溫度 100~110℃,鈍化時(shi)間一般為20~30min,色澤未(wei)出現(xian)彩色變化之前取出。
鈍化預(yu)處理:零件(jian)鈍化前需在(zai)稀硫酸溶液 22mL/L 中浸(jin)蝕 30s。
鈍化后零件表面的堿性(xing)應充分洗凈、干燥。
八、不銹(xiu)鋼的(de)電解鈍化
不銹鋼的(de)電解(jie)(jie)鈍化(hua)(hua)是1995年諸震鳴提出(chu)的(de)電解(jie)(jie)鈍化(hua)(hua)工(gong)藝(yi)的(de)一種。
奧氏體不銹鋼(gang)鈍化工藝:先氧化后鈍化。
磷酸(suan)電(dian)解氧化
配方(fang): 磷酸(suan) 15%(質(zhi)量分數),六(liu)偏磷酸(suan)鈉1%~2%(質(zhi)量分數),鉬酸(suan)鈉2%(質(zhi)量分數)。工藝:電(dian)壓5V、電(dian)流(liu)密(mi)度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過電位區鈍化(hua)
配方(fang): 硫酸10%(質量分(fen)數);工藝:陽(yang)極電位(wei)1V,陽(yang)極電流密度(du):0.015~0.025A/dm2,時間(jian)為5~10min。
九(jiu)、不(bu)銹(xiu)鋼的載波鈍化
在(zai)(zai)直流電位的基(ji)礎上,疊加一定頻率和幅值的對稱方波對不銹鋼進行鈍(dun)化,獲得載波鈍(dun)化膜(mo)(mo)。載波鈍(dun)化膜(mo)(mo)的穩定性和耐蝕性遠(yuan)優于直流鈍(dun)化膜(mo)(mo)。目(mu)前該工藝(yi)在(zai)(zai)工廠應用較(jiao)少(shao),本書(shu)不作詳(xiang)細(xi)介紹。
