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、不銹鋼鈍化的影響因素
1. 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼所含(han)合金元素對(dui)鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)(de)影響(xiang)。鉻(ge)(ge)、鎳屬于(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)性強(qiang)的(de)(de)元素,鐵的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)性次(ci)之。因此(ci),鉻(ge)(ge)和鎳的(de)(de)含(han)量越(yue)高(gao),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)性越(yue)強(qiang),而且鈍(dun)化(hua)(hua)膜的(de)(de)穩定性也(ye)會隨著鉻(ge)(ge)鎳含(han)量的(de)(de)提高(gao)而增加。
2. 不銹(xiu)鋼(gang)的金(jin)相組織對鈍化(hua)(hua)的影響。奧氏(shi)體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)鈍化(hua)(hua)性較(jiao)好,馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的可(ke)鈍化(hua)(hua)性不強,因此馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的耐蝕性較(jiao)低。
3. 經滲(shen)碳、滲(shen)氮、銅焊、釬焊的不銹鋼不能鈍(dun)化,否(fou)則會(hui)影響上道工序的質(zhi)量。
4. 不銹鋼的加(jia)工狀態(tai)對鈍(dun)化(hua)的影響(xiang)。經各(ge)種機械加(jia)工后的不銹鋼零(ling)件(jian)表面(mian)光潔,鈍(dun)化(hua)性最好(hao);而(er)鑄、鍛(duan)件(jian)表面(mian)粗糙,鈍(dun)化(hua)性最差。
5. 不銹鋼中含有錳(meng)、碳(tan)、硅、碗、硒等元素對鈍化不利(li)。因(yin)此當表面存在這些元素時,應預(yu)先(xian)加以去除,而(er)后才能(neng)鈍化。
二、不銹(xiu)鋼鈍(dun)化(hua)工藝的分類
1. 濕法鈍(dun)化(hua)(hua) 包(bao)括化(hua)(hua)學法鈍(dun)化(hua)(hua)和電化(hua)(hua)學法鈍(dun)化(hua)(hua)。
2. 干法鈍化 有室(shi)溫法鈍化和熱(re)處理(li)法鈍化兩類。
三、不(bu)銹鋼零件的干法鈍(dun)化工(gong)藝
1. 常溫自然鈍化(hua)工藝
將不銹鋼零件(jian)經(jing)過(guo)除油(you)、去氧(yang)化皮、拋光等(deng)預處理,然后置(zhi)于(yu)清潔的空氣中(zhong),如小零件(jian)可置(zhi)于(yu)干燥器中(zhong)存放(fang)24h。由(you)于(yu)不銹鋼有自鈍(dun)化能力,在(zai)空氣中(zhong)具有強烈的鈍(dun)化趨勢,表面(mian)會(hui)形成自然鈍(dun)化膜。
常(chang)溫自然鈍化法適用于奧氏(shi)體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用條件(jian)的(de)腐蝕很輕微的(de)情(qing)況下采(cai)用。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼零件(jian)表面仔(zi)細(xi)清理干凈,放于熱(re)處理爐中處理,可得(de)(de)到鈍化(hua)(hua)膜。在較高(gao)溫(wen)度(du)下,通過變化(hua)(hua)溫(wen)度(du)和時間(jian)來獲得(de)(de)無(wu)色的鈍化(hua)(hua)膜。當鈍化(hua)(hua)膜超過一定的厚(hou)度(du),會(hui)出現有色彩的鈍化(hua)(hua)膜層(ceng)。
四(si)、不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)的硝(xiao)酸鈍化工藝
不銹鋼零件(jian)在(zai)硝(xiao)酸溶液中(zhong)處(chu)于鈍(dun)(dun)態,其表面(mian)生成一層極(ji)薄(bo)的鈍(dun)(dun)化膜(mo)層,處(chu)理后不銹鋼零件(jian)表面(mian)的色澤前后無變(bian)化,即重(zhong)現性良好,因此本工(gong)藝(yi)受到了廣泛采用。另外,不銹鋼零件(jian)硝(xiao)酸鈍(dun)(dun)化后不需(xu)(xu)進行封閉處(chu)理,其鈍(dun)(dun)化膜(mo)層極(ji)其致密。而其他鈍(dun)(dun)化工(gong)藝(yi)之后需(xu)(xu)要封閉處(chu)理。
1. 不銹鋼硝(xiao)酸鈍化工藝配(pei)方 見(jian)表(biao)10-9。
2. 鈍化工藝(yi)步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取預處理(li)清除不(bu)銹鋼零件表面的油脂(zhi)、氧化物(wu)等(deng),接著拋光(guang),并充分活化。
b. 鈍化處(chu)理
選擇適宜的(de)鈍化(hua)液(ye)(見表10-8),鈍化(hua)時(shi)間參考表10-8,一(yi)般濃度(du)高,時(shi)間稍短;鈍化(hua)溫(wen)度(du),低濃度(du)硝酸(suan)液(ye)取較(jiao)高溫(wen)度(du),高濃度(du)硝酸(suan)溶液(ye),一(yi)般采用(yong)室(shi)溫(wen)。
c. 補充處理
可進一步改(gai)善膜層的(de)穩定性,并中(zhong)和(he)硝(xiao)酸(suan)的(de)殘留量(liang)。鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼鈍化(hua)(hua)后應(ying)(ying)在(zai)4%~6%(質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu))重鉻(ge)酸(suan)鈉(na)(NazCrzO)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)補(bu)充(chong)處理(li)(li),溫度為(wei)60~70℃,時(shi)(shi)間30min。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)需補(bu)充(chong)處理(li)(li),但最好(hao)在(zai)1%(質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu))的(de)氫氧化(hua)(hua)鈉(na)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)進行短時(shi)(shi)間的(de)室溫中(zhong)和(he)處理(li)(li)。馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼鈍化(hua)(hua)后應(ying)(ying)在(zai)5%(質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu))重鉻(ge)酸(suan)鈉(na)(Na CryO)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)補(bu)充(chong)處理(li)(li),或在(zai)氫氧化(hua)(hua)鈉(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)),溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)短時(shi)(shi)間常溫補(bu)充(chong)處理(li)(li)更好(hao)。
五、不銹(xiu)鋼的硝(xiao)酸-重鉻酸鹽鈍化工藝
鈍(dun)化(hua)溶(rong)液(ye)的組成以(yi)硝酸(suan)為主(zhu),添(tian)加少(shao)量重鉻酸(suan)鉀,以(yi)增強溶(rong)液(ye)的鈍(dun)化(hua)能力(li),該(gai)型(xing)(xing)溶(rong)液(ye)在國(guo)外應(ying)用較廣泛(fan)。硝酸(suan)-重鉻鹽型(xing)(xing)鈍(dun)化(hua)配方及工藝條件見表10-10。
六、不銹鋼(gang)的硝酸(suan)-氫(qing)氟酸(suan)型鈍化工藝
該型(xing)溶液是(shi)兼(jian)有浸(jin)蝕和鈍(dun)化作用的(de)綜合型(xing)配方。可在鈍(dun)化之初,同時(shi)消(xiao)除掉(diao)熱加工氧(yang)化皮(pi)(pi)和表面(mian)極(ji)薄的(de)貧(pin)鉻層(ceng)金屬。當氧(yang)化皮(pi)(pi)除去后,整個反應轉變為以(yi)鈍(dun)化為主的(de)過程。典型(xing)工藝為:硝酸(suan)10%(質(zhi)量分數),氫(qing)氟酸(suan)(HF)1%(質(zhi)量分數);溫(wen)度 76℃,時(shi)間3min。
七(qi)、不銹鋼的堿(jian)性溶液鈍(dun)化
堿(jian)性(xing)溶液(ye)鈍化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。因為(wei)馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)耐蝕性(xing)較(jiao)差(cha),用酸性(xing)鈍化(hua)液(ye)難以取得滿意的(de)效果。其(qi)典型工藝(yi)為(wei):
配方: 氫(qing)氧(yang)化鈉溶液14%(質量分(fen)數),亞硝(xiao)酸(suan)鈉2g/L,磷酸(suan)鈉3%(質量分(fen)數)。
加熱溫度 100~110℃,鈍化(hua)時間(jian)一般為20~30min,色(se)澤(ze)未出(chu)現彩(cai)色(se)變化(hua)之前(qian)取出(chu)。
鈍化預處理:零件鈍化前需在稀(xi)硫(liu)酸(suan)溶液(ye) 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化(hua)后零件表面(mian)的堿性(xing)應(ying)充分洗凈、干(gan)燥。
八、不銹鋼(gang)的(de)電解鈍(dun)化
不銹鋼的電解鈍(dun)化是1995年諸震鳴(ming)提出(chu)的電解鈍(dun)化工藝的一(yi)種(zhong)。
奧氏體不銹(xiu)鋼鈍化工藝:先氧化后鈍化。
磷酸電解氧化
配方: 磷酸 15%(質(zhi)量(liang)分數(shu)),六偏磷酸鈉(na)1%~2%(質(zhi)量(liang)分數(shu)),鉬酸鈉(na)2%(質(zhi)量(liang)分數(shu))。工藝(yi):電壓(ya)5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時(shi)間5~8min。
硫(liu)酸過電位區鈍化
配方: 硫(liu)酸10%(質量分數);工藝:陽(yang)極電位(wei)1V,陽(yang)極電流密(mi)度:0.015~0.025A/dm2,時間(jian)為5~10min。
九、不(bu)銹鋼的(de)載波鈍化
在(zai)直(zhi)流電位的(de)基礎上(shang),疊加(jia)一定頻率(lv)和(he)幅值的(de)對(dui)(dui)稱(cheng)方波對(dui)(dui)不銹鋼進(jin)行鈍(dun)(dun)化,獲(huo)得載(zai)(zai)波鈍(dun)(dun)化膜。載(zai)(zai)波鈍(dun)(dun)化膜的(de)穩(wen)定性和(he)耐蝕性遠優于直(zhi)流鈍(dun)(dun)化膜。目前該工藝在(zai)工廠應(ying)用(yong)較少,本書不作詳細介紹(shao)。
