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、不銹鋼鈍化的影響(xiang)因素
1. 不銹(xiu)鋼所含合金元(yuan)素對鈍(dun)化(hua)的影響。鉻、鎳(nie)(nie)屬于鈍(dun)化(hua)性強的元(yuan)素,鐵的鈍(dun)化(hua)性次之。因(yin)此,鉻和鎳(nie)(nie)的含量(liang)越高,不銹(xiu)鋼的鈍(dun)化(hua)性越強,而(er)且鈍(dun)化(hua)膜的穩定(ding)性也會隨(sui)著鉻鎳(nie)(nie)含量(liang)的提高而(er)增加。
2. 不銹鋼(gang)的金相組織對鈍(dun)化(hua)(hua)的影響。奧氏體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)可鈍(dun)化(hua)(hua)性較(jiao)好,馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的可鈍(dun)化(hua)(hua)性不強,因此馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的耐蝕性較(jiao)低。
3. 經滲(shen)碳、滲(shen)氮、銅焊、釬焊的(de)不(bu)銹鋼(gang)不(bu)能(neng)鈍(dun)化,否(fou)則會影響上道工序的(de)質量。
4. 不銹鋼(gang)的(de)加(jia)工狀(zhuang)態對鈍化(hua)的(de)影(ying)響。經各種機械(xie)加(jia)工后的(de)不銹鋼(gang)零(ling)件表面光潔,鈍化(hua)性最好;而鑄、鍛件表面粗糙,鈍化(hua)性最差(cha)。
5. 不銹鋼中含(han)有錳(meng)、碳、硅(gui)、碗(wan)、硒等元素對鈍化(hua)(hua)不利。因此當表面存在這些元素時,應預(yu)先加以去除(chu),而后才能(neng)鈍化(hua)(hua)。
二、不銹鋼鈍化工(gong)藝(yi)的分類
1. 濕(shi)法鈍化(hua) 包括化(hua)學法鈍化(hua)和電化(hua)學法鈍化(hua)。
2. 干(gan)法(fa)鈍化 有室溫法(fa)鈍化和(he)熱(re)處理(li)法(fa)鈍化兩類。
三、不銹鋼零件的干(gan)法(fa)鈍化工藝
1. 常溫自然(ran)鈍(dun)化工藝
將不銹鋼零件經(jing)過除油、去(qu)氧化皮、拋光等預處理(li),然后置于(yu)清潔的空氣(qi)(qi)中,如小零件可(ke)置于(yu)干燥器中存(cun)放24h。由(you)于(yu)不銹鋼有自(zi)(zi)鈍化能力,在空氣(qi)(qi)中具有強(qiang)烈的鈍化趨勢,表面(mian)會形(xing)成自(zi)(zi)然鈍化膜。
常溫(wen)自(zi)然(ran)鈍化法適(shi)用于奧(ao)氏體(ti)不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是(shi)在使(shi)用條件(jian)的腐蝕(shi)很(hen)輕(qing)微(wei)的情況下采用。
2. 熱處(chu)理法鈍化
將(jiang)不銹(xiu)鋼零(ling)件表面仔細清理(li)干凈,放于(yu)熱處(chu)理(li)爐中處(chu)理(li),可(ke)得到鈍化(hua)(hua)膜。在較高(gao)溫(wen)度下,通過變化(hua)(hua)溫(wen)度和時間來(lai)獲(huo)得無色的鈍化(hua)(hua)膜。當鈍化(hua)(hua)膜超過一定的厚度,會出現有色彩的鈍化(hua)(hua)膜層。
四、不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)的硝(xiao)酸鈍(dun)化工(gong)藝
不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)在硝酸(suan)溶液中處(chu)(chu)于鈍(dun)態,其表面生成一層(ceng)(ceng)極薄的(de)鈍(dun)化膜(mo)(mo)層(ceng)(ceng),處(chu)(chu)理(li)后(hou)不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面的(de)色(se)澤前后(hou)無變化,即重(zhong)現性良好,因此本(ben)工藝受到了廣泛(fan)采(cai)用。另(ling)外,不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)硝酸(suan)鈍(dun)化后(hou)不(bu)需進(jin)行封閉處(chu)(chu)理(li),其鈍(dun)化膜(mo)(mo)層(ceng)(ceng)極其致密。而其他鈍(dun)化工藝之后(hou)需要(yao)封閉處(chu)(chu)理(li)。
1. 不銹(xiu)鋼硝酸(suan)鈍化工(gong)藝配方 見表(biao)10-9。
2. 鈍化工(gong)藝(yi)步驟 步驟如下:
a. 前處(chu)理
采取預處(chu)理清除(chu)不銹鋼零件表(biao)面(mian)的油脂、氧化物(wu)等,接著拋光(guang),并充分活化。
b. 鈍化處理
選(xuan)擇適宜(yi)的鈍化(hua)(hua)液(ye)(ye)(見表(biao)10-8),鈍化(hua)(hua)時(shi)間參考表(biao)10-8,一般(ban)濃(nong)度(du)高,時(shi)間稍短;鈍化(hua)(hua)溫度(du),低濃(nong)度(du)硝酸液(ye)(ye)取較高溫度(du),高濃(nong)度(du)硝酸溶液(ye)(ye),一般(ban)采(cai)用室溫。
c. 補(bu)充處理
可(ke)進一步改善膜層(ceng)的(de)穩定性,并(bing)中和硝(xiao)酸(suan)的(de)殘留量。鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍化后(hou)應在(zai)(zai)4%~6%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))重(zhong)鉻酸(suan)鈉(na)(na)(na)(NazCrzO)溶(rong)(rong)液(ye)中補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li),溫(wen)度為60~70℃,時(shi)間(jian)30min。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)需(xu)補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li),但最(zui)好(hao)在(zai)(zai)1%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))的(de)氫(qing)氧化鈉(na)(na)(na)溶(rong)(rong)液(ye)中進行短(duan)時(shi)間(jian)的(de)室溫(wen)中和處(chu)理(li)(li)(li)。馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼鈍化后(hou)應在(zai)(zai)5%(質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu))重(zhong)鉻酸(suan)鈉(na)(na)(na)(Na CryO)溶(rong)(rong)液(ye)中補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li),或在(zai)(zai)氫(qing)氧化鈉(na)(na)(na)(5%~10%,質(zhi)量分(fen)(fen)數(shu)),溶(rong)(rong)液(ye)中短(duan)時(shi)間(jian)常溫(wen)補(bu)充(chong)處(chu)理(li)(li)(li)更好(hao)。
五、不(bu)銹鋼(gang)的硝酸-重鉻酸鹽鈍(dun)化工藝
鈍(dun)化(hua)(hua)溶(rong)液(ye)(ye)的(de)組成以(yi)硝酸為(wei)主,添加少量重(zhong)(zhong)鉻(ge)酸鉀,以(yi)增強溶(rong)液(ye)(ye)的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)能力,該型溶(rong)液(ye)(ye)在國外(wai)應用較廣泛。硝酸-重(zhong)(zhong)鉻(ge)鹽型鈍(dun)化(hua)(hua)配方及工藝條件見(jian)表10-10。
六、不(bu)銹(xiu)鋼的(de)硝(xiao)酸-氫氟酸型(xing)鈍化工藝
該型溶液(ye)是兼(jian)有(you)浸蝕和鈍化(hua)(hua)作用(yong)的綜(zong)合型配方。可(ke)在鈍化(hua)(hua)之初,同時消除掉熱加工氧(yang)(yang)化(hua)(hua)皮和表(biao)面(mian)極薄的貧鉻層金(jin)屬。當氧(yang)(yang)化(hua)(hua)皮除去(qu)后,整個(ge)反應轉變為以鈍化(hua)(hua)為主的過程(cheng)。典(dian)型工藝(yi)為:硝酸10%(質量分數),氫氟酸(HF)1%(質量分數);溫度 76℃,時間3min。
七、不銹鋼的堿(jian)性(xing)溶液鈍化
堿性溶液(ye)鈍(dun)化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體不銹(xiu)(xiu)鋼。因(yin)為馬氏體不銹(xiu)(xiu)鋼耐蝕性較差,用酸性鈍(dun)化(hua)液(ye)難以取得滿意的(de)效果。其(qi)典型(xing)工藝為:
配(pei)方: 氫氧化鈉溶液14%(質量分(fen)(fen)數),亞硝(xiao)酸鈉2g/L,磷酸鈉3%(質量分(fen)(fen)數)。
加熱溫度 100~110℃,鈍化時(shi)間一般(ban)為20~30min,色澤未出現彩色變化之前(qian)取出。
鈍化(hua)預處(chu)理:零件鈍化(hua)前需在稀硫酸溶液 22mL/L 中浸(jin)蝕(shi) 30s。
鈍化后零件表面的堿性應充分(fen)洗凈、干燥。
八、不銹鋼的電解鈍(dun)化
不銹鋼(gang)的電解鈍化是1995年諸震鳴提出(chu)的電解鈍化工藝的一(yi)種。
奧氏(shi)體不銹鋼鈍化工藝:先氧化后(hou)鈍化。
磷酸電(dian)解氧化
配方(fang): 磷酸 15%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),六偏磷酸鈉(na)1%~2%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),鉬酸鈉(na)2%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu))。工(gong)藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過電位區鈍化
配方: 硫(liu)酸10%(質量分數);工藝:陽(yang)極(ji)電(dian)位1V,陽(yang)極(ji)電(dian)流密度:0.015~0.025A/dm2,時(shi)間為5~10min。
九、不銹鋼的載波鈍(dun)化
在(zai)直(zhi)流電位(wei)的(de)基礎上,疊加(jia)一定(ding)(ding)頻率和幅(fu)值(zhi)的(de)對(dui)稱方(fang)波(bo)對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)進(jin)行鈍(dun)化(hua),獲得(de)載(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)。載(zai)波(bo)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)和耐蝕性(xing)遠優于(yu)直(zhi)流鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)。目前該(gai)工藝在(zai)工廠(chang)應用較少,本書不作詳細介紹。
