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、不銹鋼鈍化的影響因(yin)素
1. 不銹(xiu)鋼所含合金元素(su)對鈍(dun)化(hua)的影(ying)響。鉻(ge)、鎳(nie)屬(shu)于(yu)鈍(dun)化(hua)性強(qiang)的元素(su),鐵的鈍(dun)化(hua)性次(ci)之(zhi)。因此(ci),鉻(ge)和鎳(nie)的含量(liang)越高,不銹(xiu)鋼的鈍(dun)化(hua)性越強(qiang),而且鈍(dun)化(hua)膜的穩(wen)定性也會隨(sui)著鉻(ge)鎳(nie)含量(liang)的提高而增加。
2. 不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)金相組(zu)織(zhi)對鈍化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)影響(xiang)。奧氏(shi)體(ti)、鐵素體(ti)不銹鋼(gang)可鈍化(hua)(hua)(hua)性較好,馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)可鈍化(hua)(hua)(hua)性不強,因(yin)此馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性較低。
3. 經(jing)滲碳、滲氮、銅焊、釬焊的不銹鋼不能(neng)鈍化,否則會影響上道工序的質(zhi)量。
4. 不銹鋼(gang)的加(jia)工狀態對鈍化的影響。經各種機械加(jia)工后的不銹鋼(gang)零件表(biao)面(mian)光(guang)潔,鈍化性最好;而鑄(zhu)、鍛件表(biao)面(mian)粗糙,鈍化性最差。
5. 不銹(xiu)鋼(gang)中含有錳(meng)、碳、硅、碗、硒等元(yuan)素(su)對鈍化(hua)不利。因此(ci)當(dang)表面存在這些元(yuan)素(su)時,應(ying)預(yu)先加以(yi)去除,而后(hou)才能(neng)鈍化(hua)。
二、不銹(xiu)鋼鈍化工藝的分(fen)類
1. 濕法(fa)(fa)鈍化(hua)(hua) 包括化(hua)(hua)學法(fa)(fa)鈍化(hua)(hua)和(he)電(dian)化(hua)(hua)學法(fa)(fa)鈍化(hua)(hua)。
2. 干(gan)法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua) 有室(shi)溫法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)和熱處理法(fa)鈍(dun)(dun)化(hua)兩類(lei)。
三(san)、不銹鋼零件的干(gan)法鈍(dun)化(hua)工藝
1. 常溫自然鈍化工藝
將(jiang)不銹鋼(gang)零(ling)件經過除(chu)油、去氧化皮、拋光等預處理,然后置(zhi)于清潔的(de)空氣中(zhong)(zhong),如小零(ling)件可(ke)置(zhi)于干燥器中(zhong)(zhong)存放24h。由(you)于不銹鋼(gang)有(you)自鈍化能力,在空氣中(zhong)(zhong)具有(you)強烈的(de)鈍化趨勢(shi),表(biao)面會形成自然鈍化膜(mo)。
常(chang)溫自(zi)然(ran)鈍化法(fa)適(shi)用于奧氏體不(bu)銹鋼 Cr18Ni9Ti等(deng),是(shi)在使用條件的腐蝕(shi)很輕微(wei)的情況(kuang)下采用。
2. 熱處理法鈍化
將不(bu)銹(xiu)鋼零件表面仔(zi)細清(qing)理(li)干凈,放于熱處理(li)爐中處理(li),可得到鈍(dun)化膜。在較高溫度下,通過(guo)變化溫度和時(shi)間來(lai)獲得無色(se)的(de)鈍(dun)化膜。當鈍(dun)化膜超過(guo)一(yi)定的(de)厚(hou)度,會出現有色(se)彩的(de)鈍(dun)化膜層(ceng)。
四、不銹鋼零件(jian)的硝酸鈍化工藝
不(bu)銹鋼零件(jian)在硝(xiao)酸溶液中處于鈍(dun)態,其表面(mian)生成一層極(ji)薄的鈍(dun)化膜層,處理后不(bu)銹鋼零件(jian)表面(mian)的色澤前后無變(bian)化,即重現性良好,因(yin)此(ci)本(ben)工藝(yi)受到(dao)了廣泛采用。另(ling)外,不(bu)銹鋼零件(jian)硝(xiao)酸鈍(dun)化后不(bu)需進行封閉(bi)處理,其鈍(dun)化膜層極(ji)其致(zhi)密。而其他鈍(dun)化工藝(yi)之(zhi)后需要封閉(bi)處理。
1. 不銹鋼硝酸鈍化工藝配方 見(jian)表10-9。
2. 鈍化(hua)工藝(yi)步驟 步驟如(ru)下:
a. 前處理
采取預處理清除(chu)不銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件表面的油(you)脂、氧化(hua)物等,接著拋光,并充分(fen)活化(hua)。
b. 鈍化處理
選(xuan)擇(ze)適宜的鈍化(hua)液(見表10-8),鈍化(hua)時間(jian)參(can)考表10-8,一般(ban)濃度(du)高,時間(jian)稍短;鈍化(hua)溫度(du),低濃度(du)硝酸(suan)液取較高溫度(du),高濃度(du)硝酸(suan)溶液,一般(ban)采用(yong)室溫。
c. 補(bu)充處理
可進一步(bu)改善膜層(ceng)的穩(wen)定(ding)性,并(bing)中(zhong)和硝酸的殘留量(liang)(liang)(liang)。鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍化(hua)后(hou)應(ying)在(zai)(zai)4%~6%(質量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數)重(zhong)鉻(ge)酸鈉(NazCrzO)溶(rong)(rong)液中(zhong)補充(chong)(chong)處理(li),溫度(du)為60~70℃,時間30min。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)需補充(chong)(chong)處理(li),但最好在(zai)(zai)1%(質量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數)的氫(qing)氧化(hua)鈉溶(rong)(rong)液中(zhong)進行短時間的室溫中(zhong)和處理(li)。馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍化(hua)后(hou)應(ying)在(zai)(zai)5%(質量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數)重(zhong)鉻(ge)酸鈉(Na CryO)溶(rong)(rong)液中(zhong)補充(chong)(chong)處理(li),或在(zai)(zai)氫(qing)氧化(hua)鈉(5%~10%,質量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數),溶(rong)(rong)液中(zhong)短時間常(chang)溫補充(chong)(chong)處理(li)更好。
五、不(bu)銹(xiu)鋼的硝(xiao)酸-重鉻酸鹽鈍化工(gong)藝
鈍(dun)(dun)化(hua)溶(rong)液的組成以(yi)硝酸為(wei)主(zhu),添加少量重(zhong)(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia),以(yi)增強溶(rong)液的鈍(dun)(dun)化(hua)能力(li),該型(xing)溶(rong)液在國外應用較廣泛。硝酸-重(zhong)(zhong)鉻(ge)鹽型(xing)鈍(dun)(dun)化(hua)配方及工藝條件(jian)見表10-10。
六、不銹鋼(gang)的硝酸-氫(qing)氟酸型鈍化工藝
該型溶液是兼有浸(jin)蝕和鈍化(hua)作用(yong)的(de)綜合型配方。可在鈍化(hua)之初,同時消(xiao)除掉(diao)熱加工(gong)氧(yang)化(hua)皮(pi)和表面極薄的(de)貧鉻層(ceng)金屬(shu)。當氧(yang)化(hua)皮(pi)除去后,整個反(fan)應轉變為以鈍化(hua)為主的(de)過程。典型工(gong)藝為:硝酸10%(質量(liang)分數),氫氟酸(HF)1%(質量(liang)分數);溫度 76℃,時間3min。
七(qi)、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的堿性(xing)溶液鈍化
堿性溶液鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體不銹鋼。因(yin)為(wei)馬氏體不銹鋼耐蝕性較差(cha),用酸性鈍化(hua)液難(nan)以(yi)取得滿意(yi)的效果。其典型工藝為(wei):
配(pei)方: 氫氧化鈉(na)溶液(ye)14%(質(zhi)量分數(shu)),亞(ya)硝酸鈉(na)2g/L,磷酸鈉(na)3%(質(zhi)量分數(shu))。
加熱溫度(du) 100~110℃,鈍化時間一般為20~30min,色澤未出(chu)現彩色變(bian)化之前取(qu)出(chu)。
鈍化(hua)預處理:零件(jian)鈍化(hua)前需(xu)在(zai)稀硫酸溶(rong)液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化(hua)后零件表面的堿性應充(chong)分洗凈、干燥。
八、不銹鋼(gang)的電解鈍化(hua)
不銹鋼的電解鈍化(hua)(hua)是1995年諸震鳴(ming)提出的電解鈍化(hua)(hua)工藝(yi)的一種。
奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼鈍化工藝:先氧化后鈍化。
磷(lin)酸(suan)電解氧(yang)化
配方: 磷(lin)酸 15%(質量(liang)(liang)(liang)分數(shu)),六偏(pian)磷(lin)酸鈉1%~2%(質量(liang)(liang)(liang)分數(shu)),鉬(mu)酸鈉2%(質量(liang)(liang)(liang)分數(shu))。工藝(yi):電(dian)壓(ya)5V、電(dian)流(liu)密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過電位區鈍(dun)化
配方: 硫酸(suan)10%(質量分數);工藝:陽(yang)極(ji)電位1V,陽(yang)極(ji)電流密度:0.015~0.025A/dm2,時間(jian)為5~10min。
九、不銹鋼的載波鈍化
在(zai)直流電位的(de)(de)基礎(chu)上,疊(die)加一定頻(pin)率和幅值(zhi)的(de)(de)對稱(cheng)方波對不(bu)銹(xiu)鋼進行(xing)鈍化(hua)(hua),獲得載波鈍化(hua)(hua)膜。載波鈍化(hua)(hua)膜的(de)(de)穩定性和耐(nai)蝕性遠優于直流鈍化(hua)(hua)膜。目前該工(gong)藝在(zai)工(gong)廠(chang)應用較(jiao)少(shao),本(ben)書不(bu)作詳細介紹。
