不銹鋼零件在進行表面拋光、鈍化處理、電鍍、著色等以前,應該進行預處理。不銹鋼零件在成形過程中,零件表面可能有油污、毛刺、臟物和氧化物,因而在對不銹鋼零件進行表面處理前,首先應該進行預處理,把零件表面的油污、臟物、毛刺、不平表面和氧化物除去,才能在后續的加工中獲得滿意的效果。
一、不銹鋼零件預處理(li)的步(bu)驟
1. 不(bu)銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)(jian)(jian)預(yu)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)第一(yi)步是進(jin)行零(ling)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面的(de)(de)機械(xie)處(chu)(chu)理(li),消(xiao)除(chu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面的(de)(de)粗糙(cao)狀(zhuang)態(tai),一(yi)般(ban)采用(yong)機械(xie)磨(mo)光、拋光,使(shi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)面達到一(yi)定(ding)的(de)(de)表(biao)面粗糙(cao)度值(zhi)。
2. 除去不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件的(de)表面油污。
3. 除(chu)去不(bu)銹鋼零件的表面氧化物。
4. 弱腐蝕。活化待處理表面,除去不銹鋼(gang)零件表面的鈍化膜,露出金屬結晶組織(zhi)。
二、不銹鋼(gang)零(ling)件表(biao)面預處理的方(fang)法
1. 機(ji)械(xie)法(fa)
用磨(mo)光(guang)機、拋光(guang)機或(huo)其(qi)他機械(xie)方(fang)法消除不(bu)銹鋼零件(jian)表面粗糙狀(zhuang)態,減少表面粗糙度(du)值,并去掉表面的(de)毛刺(ci)、氧化皮、銹蝕、孔眼、劃傷(shang)、焊(han)瘤、焊(han)渣等,使零件(jian)表面獲得光(guang)亮平整的(de)外觀,為后(hou)續(xu)的(de)化學拋光(guang)和(he)電化學拋光(guang)做好(hao)準備(bei)。
2. 除油
具(ju)體(ti)如下:
a. 有(you)機溶劑除油
有機溶(rong)(rong)劑(ji)除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you)就(jiu)是利用(yong)(yong)機溶(rong)(rong)溶(rong)(rong)劑(ji)能溶(rong)(rong)解油(you)(you)(you)脂的(de)性質,把油(you)(you)(you)污(wu)除(chu)(chu)(chu)去。只有表面沾污(wu)了用(yong)(yong)一般化學除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you)難以除(chu)(chu)(chu)去的(de),如黃油(you)(you)(you)、凡士林、拋光膏結污(wu)等才采用(yong)(yong)有機溶(rong)(rong)劑(ji)除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you)。常(chang)用(yong)(yong)的(de)有機除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you)劑(ji)有汽油(you)(you)(you)、苯、三氯乙烯(xi)(xi)、四氯化碳、四氯乙烯(xi)(xi)、二甲苯、溶(rong)(rong)劑(ji)油(you)(you)(you)、氟里昂113 和丙酮等。其(qi)缺點(dian)是:溶(rong)(rong)劑(ji)揮發后(hou)在(zai)零件表面上會留下(xia)一層極(ji)薄(bo)的(de)油(you)(you)(you)膜。所以有機溶(rong)(rong)劑(ji)除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you)只能作為(wei)預(yu)除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you),隨后(hou)還要進(jin)行化學除(chu)(chu)(chu)油(you)(you)(you)。
b. 化學除油
化(hua)(hua)(hua)學(xue)除(chu)油就是(shi)利用堿性化(hua)(hua)(hua)學(xue)物(wu)質溶液(ye)除(chu)去不銹鋼表(biao)面(mian)的(de)油污,以達(da)到清潔(jie)表(biao)面(mian)的(de)目的(de)。化(hua)(hua)(hua)學(xue)除(chu)油溶液(ye)中(zhong)的(de)堿性化(hua)(hua)(hua)學(xue)品(pin)有氫氧化(hua)(hua)(hua)鈉(na)、碳(tan)酸(suan)鈉(na)、磷酸(suan)三(san)鈉(na)、硅(gui)酸(suan)鈉(na)及焦(jiao)磷酸(suan)鈉(na)(Na.PO, ·2H2O)等(deng)。表(biao)面(mian)活性劑是(shi)強(qiang)乳(ru)(ru)劑,能加速除(chu)油過程。常用的(de)有下列幾種:十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)硫酸(suan)鈉(na)、OP-10 乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)劑、TX-10(聚氧乙烯辛烷(wan)基(ji)酚醚)、6501 (十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)二(er)元醇酰胺)等(deng)。其(qi)配方(fang)和工作條件見表(biao)10-20。
表(biao)10-2 不銹鋼化學(xue)除油溶(rong)液的配(pei)方(fang)和工作條件
化(hua)學除油(you)后,表面(mian)宜用60℃熱(re)水(shui)清洗,將皂化(hua)生成的肥皂,以及附著在表面(mian)的多余乳(ru)化(hua)劑和硅酸鈉洗去,以免粘附于(yu)表面(mian)而不利于(yu)后續處理。并根據(ju)除油(you)情況,更新重配(pei)除油(you)溶液。
c. 電化學除油
電(dian)(dian)(dian)化學除(chu)油又(you)稱電(dian)(dian)(dian)解(jie)除(chu)油,是在(zai)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)的作(zuo)用下,在(zai)堿性溶(rong)液中(zhong)將不(bu)銹鋼(gang)表面作(zuo)為陰(yin)極(ji)或(huo)陽極(ji)進行電(dian)(dian)(dian)解(jie),從而(er)除(chu)去油污。不(bu)銹鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)解(jie)除(chu)油溶(rong)液的配方及工作(zuo)條件見表10-3。
電解(jie)除油配方(fang)也可參照(zhao)表10-2所示的化學除油配方(fang)。
電(dian)化(hua)學除(chu)(chu)油(you)時,除(chu)(chu)了有機化(hua)學除(chu)(chu)油(you)的皂化(hua)作用(yong)外(wai),還在電(dian)流(liu)的作用(yong)下,使水分(fen)子分(fen)解(jie),在工(gong)件(jian)表面析出氣(qi)泡(pao)。隨著(zhu)氣(qi)泡(pao)的增大(da),將油(you)膜撕裂脫離表面呈(cheng)小油(you)滴狀進入(ru)溶(rong)液(ye)中,產(chan)生(sheng)的氣(qi)體對溶(rong)液(ye)起攪拌作用(yong),加速(su)了除(chu)(chu)油(you)的速(su)度。電(dian)學除(chu)(chu)油(you)所(suo)需電(dian)流(liu)一般(ban)為5~10A/dm2。
不(bu)銹鋼零件表面處于陰極時,由(you)于水的電解析出氫氣,化學反應(ying)式如下:
析出的氫氣泡(pao)體積小、數量多(duo),擦(ca)刷作用大。
不銹鋼零件表(biao)面(mian)處于陽極時,析出的是氧氣,其(qi)化學(xue)反應式如下(xia):
析出(chu)的氧氣只有氫氣體積的一半,除油(you)效率不如(ru)陰極除油(you)大。
除油(you)時(shi)間(jian)分(fen)陰極(ji)時(shi)間(jian)和(he)陽(yang)(yang)極(ji)時(shi)間(jian)。陰極(ji)時(shi)間(jian)長(chang)易(yi)除去油(you),但(dan)(dan)易(yi)滲氫,造成氫脆,而且易(yi)有(you)金屬雜質析(xi)出(chu)(chu)在(zai)(zai)工件表面,呈黑色沉(chen)淀(dian),故一般易(yi)在(zai)(zai)1~2min內。陽(yang)(yang)極(ji)時(shi)間(jian)長(chang),雖(sui)有(you)除去表面在(zai)(zai)陰極(ji)時(shi)析(xi)出(chu)(chu)沉(chen)渣的作用(yong),但(dan)(dan)同時(shi)有(you)氧化作用(yong),時(shi)間(jian)過長(chang),特別是在(zai)(zai)氯離子存在(zai)(zai)的情(qing)況下易(yi)使(shi)表面發(fa)生點腐蝕,故一般陽(yang)(yang)極(ji)時(shi)間(jian)以0.5min 為宜(yi)。溶液中(zhong)沒有(you)氯離子存在(zai)(zai)時(shi),也(ye)可在(zai)(zai)專用(yong)陽(yang)(yang)極(ji)除油(you)液中(zhong)進行5~10min。
為了使不銹鋼(gang)零件(jian)表面取得最佳除(chu)油效果,可(ke)采用陰極(ji)和陽極(ji)的(de)(de)聯合除(chu)油,即采用表 10-3 中的(de)(de)陰、陽極(ji)除(chu)油時間。從而可(ke)以減(jian)輕(qing)不銹鋼(gang)零件(jian)表面滲(shen)氫和氧化的(de)(de)作用。
3. 滾(gun)動光飾(滾(gun)光)
滾(gun)(gun)光(guang)有滾(gun)(gun)筒滾(gun)(gun)光(guang)、離心滾(gun)(gun)光(guang)、離心盤擦光(guang)和旋轉光(guang)飾(shi)等,適用于小型不(bu)銹鋼零件,兼有整平和除氧化皮的(de)作(zuo)用。
a. 滾筒滾光
滾(gun)筒滾(gun)光(guang)是將不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)放入(ru)盛有堿性除油(you)液的(de)滾(gun)筒中,利(li)用滾(gun)筒的(de)旋轉(zhuan),使零(ling)件(jian)相互摩擦,達到(dao)表面除油(you)的(de)作用。
如(ru)(ru)果要除(chu)去氧(yang)化(hua)(hua)皮,可在滾(gun)筒(tong)內加入酸類和非離(li)子型表面活(huo)性劑(ji),如(ru)(ru)OP-10,利(li)用轉動作用,既(ji)除(chu)油,又除(chu)氧(yang)化(hua)(hua)皮。
如(ru)果要提高不銹鋼零件(jian)的(de)表面光潔(jie)度,可在滾筒(tong)內的(de)堿性溶液中加入磨料,利(li)用(yong)轉動中零件(jian)表面與磨料的(de)接(jie)觸摩擦,達到整平表面,使不銹鋼零件(jian)表面達到光潔(jie)的(de)目的(de)。
滾光(guang)(guang)可以全部和部分(fen)替代(dai)磨光(guang)(guang)和拋光(guang)(guang)工作,它適(shi)(shi)用(yong)于(yu)大批(pi)量的小零件(jian)使(shi)用(yong)。但不(bu)適(shi)(shi)用(yong)于(yu)有外螺紋(wen)的和要(yao)求(qiu)精密的高光(guang)(guang)潔度的零件(jian)拋光(guang)(guang)。
滾筒截(jie)面有(you)圓形(xing)、六(liu)角形(xing)和八角形(xing)等形(xing)式。
b. 離心滾(gun)光
離(li)心滾(gun)光是(shi)在一個(ge)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔內的(de)(de)四(si)周安放一些(xie)裝(zhuang)有零(ling)件和磨料的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒,轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔高速旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan),帶動轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒以低轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動的(de)(de)速度反(fan)方向旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)塔旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)產(chan)生的(de)(de)離(li)心力(li)使(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒中(zhong)的(de)(de)裝(zhuang)載物(wu)壓在一起(qi),轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)筒的(de)(de)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)使(shi)磨料對零(ling)件產(chan)生滑動磨削,從而起(qi)到去除毛(mao)刺或光飾表(biao)面的(de)(de)作用。
離心(xin)滾光的效率(lv)(lv)高(gao),只(zhi)需一般滾光時間的1/50。并能(neng)(neng)保(bao)持(chi)不(bu)同批次加工的不(bu)銹鋼零(ling)件的表(biao)面質(zhi)量一致(zhi),使不(bu)銹鋼零(ling)件具(ju)有(you)高(gao)的尺寸精度和光飾質(zhi)量。生產效率(lv)(lv)高(gao),成本低。其缺(que)點是:只(zhi)能(neng)(neng)處(chu)理小零(ling)件,設備成本較(jiao)高(gao)。
c. 離心盤擦光(guang)
離(li)心盤(pan)(pan)擦光機(ji)的(de)(de)(de)主要結構是圓柱(zhu)形(xing)容器、碗形(xing)盤(pan)(pan)和(he)驅動(dong)系統。在(zai)固定不動(dong)的(de)(de)(de)圓柱(zhu)筒下部,裝(zhuang)有一個由驅動(dong)系統帶動(dong)的(de)(de)(de)能高(gao)速旋轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)碗形(xing)盤(pan)(pan),盤(pan)(pan)的(de)(de)(de)線速度可達10m/s。零件和(he)磨料放入筒內,工作(zuo)時由于盤(pan)(pan)的(de)(de)(de)高(gao)速旋轉(zhuan)(zhuan),使裝(zhuang)載物沿筒壁(bi)向上運(yun)動(dong),其后因零件的(de)(de)(de)自重(zhong)而從(cong)筒的(de)(de)(de)中心滑落到離(li)心盤(pan)(pan)中,這樣反反復復進行,使裝(zhuang)載物呈圓筒形(xing)運(yun)動(dong),從(cong)而對不銹鋼零件產生磨削光飾(shi)的(de)(de)(de)作(zuo)用。
d. 旋轉(zhuan)光飾(shi)
旋轉(zhuan)光飾是(shi)把不銹鋼零件固(gu)定在一個轉(zhuan)軸上,并(bing)浸入盛有磨料泥(ni)漿的旋轉(zhuan)筒內。零件表面受到快速動泥(ni)漿的磨削(xue)作用而達到光飾加工的目的。
旋轉光飾(shi)適(shi)合于精(jing)密(mi)而(er)怕碰撞的零件(如齒輪(lun)、鏈輪(lun)、軸承等),可(ke)以去毛刺、倒圓角,獲得精(jing)細的表面。但加工(gong)效率低,成本較高(gao)。
4. 噴(pen)砂
適(shi)用于大面積(ji)處理(li),兼有去(qu)污和除去(qu)氧化皮的作用。噴砂(sha)是用壓縮空氣將石英砂(sha)噴在不銹鋼零件表(biao)(biao)面,對(dui)表(biao)(biao)面進行(xing)清理(li)或修飾加工。噴砂(sha)分為(wei)干噴砂(sha)和濕噴砂(sha)。
噴砂(sha)主要(yao)是(shi)除(chu)去鑄(zhu)件(jian)、鍛件(jian)或熱處(chu)理后的(de)不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)表面存在的(de)型砂(sha)、氧化(hua)皮;除(chu)去不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)表面的(de)銹(xiu)蝕物、積炭、焊(han)渣(zha)以及零(ling)件(jian)邊緣(yuan)上的(de)毛刺、磨(mo)痕,提高(gao)不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)表面的(de)粗糙度。
