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(bu)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(yi)、不(bu)銹鋼鈍化的影響因(yin)素(su)
1. 不(bu)銹(xiu)鋼所含合金元(yuan)素對鈍(dun)化的影響。鉻、鎳(nie)屬于鈍(dun)化性強的元(yuan)素,鐵的鈍(dun)化性次(ci)之(zhi)。因此(ci),鉻和(he)鎳(nie)的含量(liang)越(yue)高,不(bu)銹(xiu)鋼的鈍(dun)化性越(yue)強,而且(qie)鈍(dun)化膜(mo)的穩定性也會隨著鉻鎳(nie)含量(liang)的提高而增加。
2. 不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)金相組織對(dui)鈍化的(de)影響(xiang)。奧氏(shi)體、鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)可鈍化性較(jiao)好(hao),馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)可鈍化性不(bu)強(qiang),因(yin)此馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性較(jiao)低。
3. 經滲碳(tan)、滲氮、銅焊、釬焊的不(bu)銹鋼不(bu)能鈍化(hua),否則會(hui)影響上道工(gong)序的質量。
4. 不銹(xiu)鋼(gang)的(de)加(jia)工狀態(tai)對鈍化(hua)的(de)影響。經各種機械(xie)加(jia)工后的(de)不銹(xiu)鋼(gang)零件表(biao)面光潔,鈍化(hua)性最好;而鑄(zhu)、鍛(duan)件表(biao)面粗糙,鈍化(hua)性最差。
5. 不銹鋼中含有錳、碳、硅、碗、硒(xi)等元素對鈍(dun)(dun)化不利(li)。因(yin)此當表面存(cun)在這些元素時,應預先加以去除(chu),而后(hou)才能(neng)鈍(dun)(dun)化。
二(er)、不銹鋼鈍化工(gong)藝的分(fen)類
1. 濕(shi)法鈍(dun)化(hua) 包括化(hua)學法鈍(dun)化(hua)和電化(hua)學法鈍(dun)化(hua)。
2. 干法鈍化 有室溫法鈍化和熱處(chu)理法鈍化兩類。
三、不銹(xiu)鋼零(ling)件的干法鈍化工(gong)藝
1. 常(chang)溫自然鈍化工藝
將不(bu)銹(xiu)鋼零件經過(guo)除油(you)、去氧化(hua)(hua)(hua)皮、拋(pao)光等預處理,然后置(zhi)(zhi)于清潔的(de)空氣(qi)中,如(ru)小零件可置(zhi)(zhi)于干燥器中存放24h。由于不(bu)銹(xiu)鋼有自鈍化(hua)(hua)(hua)能力,在空氣(qi)中具(ju)有強(qiang)烈(lie)的(de)鈍化(hua)(hua)(hua)趨勢,表(biao)面會形成(cheng)自然鈍化(hua)(hua)(hua)膜。
常溫自然鈍化法適用于奧氏體不銹(xiu)鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用條件的腐蝕很輕微(wei)的情況(kuang)下采(cai)用。
2. 熱(re)處理法鈍化
將不(bu)銹鋼零件(jian)表面仔細清理干(gan)凈,放于熱處(chu)(chu)理爐中處(chu)(chu)理,可(ke)得到鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。在較高(gao)溫(wen)度下,通過變化(hua)溫(wen)度和(he)時間來(lai)獲得無色(se)的鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。當鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)超過一(yi)定(ding)的厚度,會出現有色(se)彩的鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)層。
四、不銹鋼(gang)零件的(de)硝(xiao)酸鈍化工(gong)藝
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)零件(jian)在硝(xiao)酸(suan)溶液中(zhong)處于鈍態,其表面生成一(yi)層極薄的(de)鈍化(hua)膜(mo)層,處理后(hou)(hou)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)零件(jian)表面的(de)色澤前后(hou)(hou)無變化(hua),即重(zhong)現性良好,因此本(ben)工藝受到了(le)廣泛采用。另外(wai),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)零件(jian)硝(xiao)酸(suan)鈍化(hua)后(hou)(hou)不(bu)(bu)需(xu)(xu)進行封閉(bi)(bi)處理,其鈍化(hua)膜(mo)層極其致密(mi)。而(er)其他鈍化(hua)工藝之(zhi)后(hou)(hou)需(xu)(xu)要封閉(bi)(bi)處理。
1. 不銹鋼硝酸鈍(dun)化工藝配方 見(jian)表10-9。
2. 鈍化工藝(yi)步(bu)(bu)驟(zou) 步(bu)(bu)驟(zou)如下:
a. 前(qian)處理
采取預處(chu)理清除不銹鋼零件(jian)表面(mian)的油脂(zhi)、氧化物等,接著拋光,并充(chong)分活(huo)化。
b. 鈍化處理
選擇適宜的(de)鈍化液(ye)(ye)(ye)(見表(biao)(biao)10-8),鈍化時間參考表(biao)(biao)10-8,一般濃度(du)高,時間稍短;鈍化溫度(du),低濃度(du)硝酸液(ye)(ye)(ye)取較高溫度(du),高濃度(du)硝酸溶液(ye)(ye)(ye),一般采用室(shi)溫。
c. 補充(chong)處理
可進一步改善膜(mo)層的(de)(de)穩定性(xing),并中和硝酸的(de)(de)殘留(liu)量(liang)。鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹鋼鈍化(hua)后(hou)(hou)應(ying)在4%~6%(質(zhi)量(liang)分數(shu))重鉻酸鈉(NazCrzO)溶(rong)液(ye)中補(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li),溫(wen)(wen)度(du)為60~70℃,時間30min。奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)需補(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li),但最(zui)好在1%(質(zhi)量(liang)分數(shu))的(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉溶(rong)液(ye)中進行短時間的(de)(de)室溫(wen)(wen)中和處(chu)(chu)理(li)。馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼鈍化(hua)后(hou)(hou)應(ying)在5%(質(zhi)量(liang)分數(shu))重鉻酸鈉(Na CryO)溶(rong)液(ye)中補(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li),或(huo)在氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉(5%~10%,質(zhi)量(liang)分數(shu)),溶(rong)液(ye)中短時間常溫(wen)(wen)補(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li)更(geng)好。
五、不銹鋼的硝(xiao)酸(suan)-重鉻(ge)酸(suan)鹽鈍化工(gong)藝
鈍(dun)化溶(rong)液的(de)(de)組成以(yi)(yi)硝酸為主(zhu),添加(jia)少量重鉻酸鉀,以(yi)(yi)增強(qiang)溶(rong)液的(de)(de)鈍(dun)化能力,該型溶(rong)液在國外應用較廣泛。硝酸-重鉻鹽(yan)型鈍(dun)化配方(fang)及工藝條(tiao)件見表10-10。
六(liu)、不銹鋼的(de)硝(xiao)酸-氫氟酸型鈍化工藝(yi)
該型(xing)溶液是兼有浸蝕和(he)(he)鈍化作用(yong)的(de)綜合型(xing)配方。可在鈍化之初,同(tong)時消除掉熱加工氧化皮(pi)和(he)(he)表面極(ji)薄(bo)的(de)貧鉻層金屬。當氧化皮(pi)除去后,整(zheng)個反應轉變為以(yi)鈍化為主的(de)過程(cheng)。典(dian)型(xing)工藝為:硝(xiao)酸10%(質量(liang)(liang)分數(shu)),氫氟酸(HF)1%(質量(liang)(liang)分數(shu));溫度 76℃,時間(jian)3min。
七、不銹鋼的(de)堿性溶液鈍化(hua)
堿性(xing)溶(rong)液(ye)鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體(ti)不銹鋼。因為馬氏體(ti)不銹鋼耐蝕性(xing)較差(cha),用酸(suan)性(xing)鈍化(hua)液(ye)難以取(qu)得滿意(yi)的效果。其典型工藝為:
配方(fang): 氫氧化(hua)鈉(na)溶液(ye)14%(質量(liang)分數(shu)),亞硝酸(suan)鈉(na)2g/L,磷酸(suan)鈉(na)3%(質量(liang)分數(shu))。
加熱溫度 100~110℃,鈍化時間一般為(wei)20~30min,色(se)澤(ze)未出(chu)現(xian)彩色(se)變化之(zhi)前取出(chu)。
鈍化(hua)預處理(li):零件鈍化(hua)前(qian)需(xu)在(zai)稀硫酸溶液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化后(hou)零件表(biao)面的堿性應(ying)充分洗(xi)凈、干(gan)燥。
八、不銹(xiu)鋼的電解(jie)鈍化(hua)
不銹(xiu)鋼的(de)電解鈍(dun)化(hua)是(shi)1995年諸震鳴提出(chu)的(de)電解鈍(dun)化(hua)工藝的(de)一種。
奧氏體不銹鋼鈍(dun)化工藝:先氧化后鈍(dun)化。
磷酸電(dian)解氧化
配方(fang): 磷(lin)酸 15%(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),六偏磷(lin)酸鈉1%~2%(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),鉬(mu)酸鈉2%(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))。工藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸(suan)過電(dian)位區鈍化
配方(fang): 硫酸10%(質(zhi)量(liang)分數);工藝:陽(yang)極(ji)電位(wei)1V,陽(yang)極(ji)電流(liu)密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹鋼的載波鈍化
在直(zhi)流(liu)電位的基礎上,疊加一(yi)定頻率和(he)幅值的對稱方波(bo)對不銹鋼進(jin)行鈍(dun)化,獲得載波(bo)鈍(dun)化膜。載波(bo)鈍(dun)化膜的穩定性和(he)耐(nai)蝕(shi)性遠(yuan)優于直(zhi)流(liu)鈍(dun)化膜。目前該工藝在工廠(chang)應用較少,本書不作詳(xiang)細(xi)介紹。
