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)、不銹鋼(gang)鈍化的影響因素
1. 不(bu)銹鋼所含合金元素對(dui)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)影響。鉻、鎳屬于鈍(dun)化(hua)(hua)性(xing)強的(de)(de)元素,鐵的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)性(xing)次之(zhi)。因(yin)此,鉻和(he)鎳的(de)(de)含量越高(gao),不(bu)銹鋼的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)性(xing)越強,而且(qie)鈍(dun)化(hua)(hua)膜的(de)(de)穩定性(xing)也會隨著鉻鎳含量的(de)(de)提高(gao)而增加。
2. 不(bu)銹鋼(gang)的金相組織對鈍(dun)化的影(ying)響。奧氏體(ti)、鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)可(ke)鈍(dun)化性較(jiao)好,馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的可(ke)鈍(dun)化性不(bu)強,因此馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的耐(nai)蝕性較(jiao)低。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊(han)、釬焊(han)的不銹鋼不能鈍化,否則會影響(xiang)上道(dao)工序(xu)的質量(liang)。
4. 不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)加(jia)工狀(zhuang)態對鈍(dun)化(hua)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。經各種機械(xie)加(jia)工后的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)零件表面(mian)光潔,鈍(dun)化(hua)性最好;而鑄、鍛件表面(mian)粗糙,鈍(dun)化(hua)性最差(cha)。
5. 不銹鋼中(zhong)含有錳(meng)、碳、硅、碗、硒(xi)等元素對鈍化不利。因此當表面存在這些元素時,應預先(xian)加以去除,而后才能鈍化。
二、不銹鋼(gang)鈍化工藝的分類
1. 濕法鈍化(hua) 包括(kuo)化(hua)學法鈍化(hua)和電化(hua)學法鈍化(hua)。
2. 干法鈍(dun)化 有(you)室溫法鈍(dun)化和熱處理法鈍(dun)化兩類。
三、不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)的干法鈍化工藝
1. 常溫自(zi)然鈍化(hua)工(gong)藝(yi)
將不銹鋼零件(jian)經(jing)過除(chu)油、去氧化(hua)(hua)(hua)皮、拋光(guang)等預處理,然(ran)后(hou)置(zhi)于(yu)清潔的(de)空氣中(zhong),如小零件(jian)可(ke)置(zhi)于(yu)干(gan)燥器(qi)中(zhong)存(cun)放24h。由于(yu)不銹鋼有自(zi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)能力(li),在(zai)空氣中(zhong)具(ju)有強烈(lie)的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)趨(qu)勢(shi),表面會形成自(zi)然(ran)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)膜。
常溫自然鈍(dun)化法適用于奧(ao)氏體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在(zai)使(shi)用條件(jian)的腐(fu)蝕很輕微的情況下(xia)采用。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表面仔細(xi)清理(li)干凈,放于熱(re)處理(li)爐中處理(li),可得(de)到鈍化(hua)膜(mo)(mo)。在(zai)較高溫度下,通過變化(hua)溫度和時(shi)間(jian)來獲得(de)無色的鈍化(hua)膜(mo)(mo)。當鈍化(hua)膜(mo)(mo)超過一定的厚度,會出現(xian)有色彩的鈍化(hua)膜(mo)(mo)層。
四、不銹鋼零件的(de)硝(xiao)酸鈍化工藝
不銹鋼零(ling)(ling)件在硝酸溶(rong)液中處(chu)于鈍態,其表(biao)(biao)面生成(cheng)一層極薄的鈍化(hua)膜(mo)(mo)層,處(chu)理后(hou)不銹鋼零(ling)(ling)件表(biao)(biao)面的色澤前后(hou)無變化(hua),即重現性良好,因此本工(gong)(gong)藝受(shou)到了廣(guang)泛采用(yong)。另(ling)外(wai),不銹鋼零(ling)(ling)件硝酸鈍化(hua)后(hou)不需進行(xing)封閉處(chu)理,其鈍化(hua)膜(mo)(mo)層極其致(zhi)密。而其他鈍化(hua)工(gong)(gong)藝之后(hou)需要封閉處(chu)理。
1. 不銹鋼硝酸鈍化(hua)工藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步驟 步驟如(ru)下:
a. 前處理
采取預(yu)處理清除不銹鋼零件表面的油脂、氧化物等,接著拋(pao)光,并充分活化。
b. 鈍化處理(li)
選擇適宜的鈍化液(ye)(ye)(見(jian)表(biao)10-8),鈍化時間參考(kao)表(biao)10-8,一(yi)般濃度(du)(du)高(gao)(gao),時間稍短(duan);鈍化溫(wen)度(du)(du),低濃度(du)(du)硝酸(suan)液(ye)(ye)取較高(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du),高(gao)(gao)濃度(du)(du)硝酸(suan)溶(rong)液(ye)(ye),一(yi)般采用室溫(wen)。
c. 補充處理
可進一步改善膜層的穩定性,并中和硝酸的殘留量。鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鈍化后(hou)應在(zai)4%~6%(質量分(fen)數)重(zhong)鉻(ge)酸鈉(NazCrzO)溶液(ye)(ye)(ye)中補(bu)(bu)(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li),溫度為60~70℃,時(shi)(shi)間30min。奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)不需補(bu)(bu)(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li),但(dan)最好在(zai)1%(質量分(fen)數)的氫氧化鈉溶液(ye)(ye)(ye)中進行(xing)短(duan)時(shi)(shi)間的室(shi)溫中和處(chu)(chu)理(li)。馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鈍化后(hou)應在(zai)5%(質量分(fen)數)重(zhong)鉻(ge)酸鈉(Na CryO)溶液(ye)(ye)(ye)中補(bu)(bu)(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li),或在(zai)氫氧化鈉(5%~10%,質量分(fen)數),溶液(ye)(ye)(ye)中短(duan)時(shi)(shi)間常溫補(bu)(bu)(bu)充(chong)處(chu)(chu)理(li)更好。
五、不銹鋼的硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽鈍化工(gong)藝
鈍(dun)化(hua)溶(rong)(rong)液的組成以硝(xiao)酸為主,添加(jia)少(shao)量重(zhong)鉻酸鉀,以增(zeng)強溶(rong)(rong)液的鈍(dun)化(hua)能力,該型溶(rong)(rong)液在國(guo)外應用(yong)較廣泛(fan)。硝(xiao)酸-重(zhong)鉻鹽型鈍(dun)化(hua)配方及工藝條(tiao)件見(jian)表10-10。
六、不(bu)銹鋼的硝(xiao)酸(suan)-氫氟酸(suan)型(xing)鈍化工藝
該型(xing)溶液是兼(jian)有浸蝕和鈍化(hua)作(zuo)用的(de)綜合型(xing)配方。可(ke)在鈍化(hua)之(zhi)初,同時消除掉熱加工氧(yang)化(hua)皮和表面極薄(bo)的(de)貧鉻層(ceng)金屬。當氧(yang)化(hua)皮除去(qu)后(hou),整個反應轉變為(wei)以鈍化(hua)為(wei)主的(de)過程。典型(xing)工藝(yi)為(wei):硝(xiao)酸10%(質量分數),氫氟酸(HF)1%(質量分數);溫度 76℃,時間(jian)3min。
七(qi)、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的堿(jian)性溶液鈍(dun)化(hua)
堿(jian)性(xing)溶液鈍化(hua)適(shi)用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。因(yin)為馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼耐蝕性(xing)較差(cha),用酸性(xing)鈍化(hua)液難以取得滿意(yi)的效果(guo)。其典型工(gong)藝為:
配方: 氫氧化鈉(na)溶液14%(質量分(fen)數),亞硝(xiao)酸鈉(na)2g/L,磷酸鈉(na)3%(質量分(fen)數)。
加(jia)熱(re)溫度 100~110℃,鈍(dun)化(hua)時間一般為20~30min,色(se)澤未(wei)出現彩色(se)變(bian)化(hua)之(zhi)前取出。
鈍(dun)化預處理:零件鈍(dun)化前需在稀硫(liu)酸溶液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍(dun)化(hua)后零(ling)件(jian)表面的堿性應充分洗凈、干燥。
八、不銹鋼的(de)電解鈍化(hua)
不銹鋼的電解鈍(dun)化(hua)是1995年諸震鳴提出的電解鈍(dun)化(hua)工藝(yi)的一(yi)種(zhong)。
奧氏體不銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)工藝:先氧化(hua)后鈍(dun)化(hua)。
磷酸電解氧化(hua)
配方: 磷酸(suan) 15%(質量(liang)分(fen)數),六偏(pian)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)流密度3~6A/dm2,溫(wen)度25~35℃,時(shi)間(jian)5~8min。
硫酸過電(dian)位區鈍化
配方: 硫酸10%(質(zhi)量分(fen)數(shu));工藝(yi):陽極電(dian)位1V,陽極電(dian)流密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九(jiu)、不銹鋼的載(zai)波鈍化
在直流電(dian)位的基礎上,疊加(jia)一(yi)定(ding)頻率和幅值的對稱方(fang)波對不銹鋼進行鈍(dun)化(hua),獲得載(zai)波鈍(dun)化(hua)膜(mo)。載(zai)波鈍(dun)化(hua)膜(mo)的穩(wen)定(ding)性和耐蝕性遠優于直流鈍(dun)化(hua)膜(mo)。目(mu)前該工(gong)藝在工(gong)廠應用較少,本(ben)書不作詳細介紹。
