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(yi)、不銹鋼(gang)鈍化(hua)的(de)影響因素
1. 不(bu)銹鋼所含(han)(han)合(he)金元素對鈍化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)影響。鉻(ge)、鎳(nie)屬于(yu)鈍化(hua)(hua)(hua)性(xing)強的(de)(de)(de)元素,鐵的(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)(hua)性(xing)次(ci)之。因此,鉻(ge)和鎳(nie)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)越高,不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)(hua)性(xing)越強,而且鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)穩定性(xing)也會隨著鉻(ge)鎳(nie)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)提高而增(zeng)加。
2. 不(bu)銹鋼的金(jin)相組(zu)織(zhi)對鈍(dun)化的影響(xiang)。奧氏(shi)體(ti)、鐵素體(ti)不(bu)銹鋼可鈍(dun)化性較好,馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的可鈍(dun)化性不(bu)強,因此馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的耐蝕性較低。
3. 經(jing)滲碳(tan)、滲氮(dan)、銅焊、釬焊的(de)不銹鋼不能鈍(dun)化,否(fou)則(ze)會影響上道工(gong)序的(de)質量。
4. 不銹鋼(gang)的(de)加工狀態對鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)。經各種機械(xie)加工后的(de)不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表面光潔,鈍(dun)(dun)化(hua)性最好;而鑄、鍛件(jian)表面粗糙,鈍(dun)(dun)化(hua)性最差。
5. 不銹鋼中含有錳、碳、硅、碗、硒等(deng)元素(su)(su)對(dui)鈍化不利。因(yin)此當表面(mian)存(cun)在(zai)這些元素(su)(su)時,應(ying)預(yu)先加以去除,而后才能鈍化。
二、不銹(xiu)鋼鈍化工藝的分類
1. 濕法(fa)鈍(dun)化 包括化學法(fa)鈍(dun)化和(he)電(dian)化學法(fa)鈍(dun)化。
2. 干法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化 有(you)室溫法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化和熱處(chu)理法(fa)(fa)(fa)鈍(dun)化兩類。
三、不銹鋼(gang)零件(jian)的干法鈍化(hua)工藝
1. 常溫(wen)自然鈍化工藝
將不銹鋼零件(jian)經過除油、去氧(yang)化(hua)(hua)(hua)皮、拋光等(deng)預處(chu)理,然(ran)(ran)后置于清潔(jie)的空氣中(zhong),如(ru)小(xiao)零件(jian)可(ke)置于干燥器(qi)中(zhong)存(cun)放24h。由于不銹鋼有(you)自鈍化(hua)(hua)(hua)能力,在空氣中(zhong)具有(you)強烈的鈍化(hua)(hua)(hua)趨勢,表面(mian)會形(xing)成自然(ran)(ran)鈍化(hua)(hua)(hua)膜。
常溫(wen)自然鈍(dun)化法適用(yong)于奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用(yong)條(tiao)件的(de)腐(fu)蝕很輕微的(de)情況下采用(yong)。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼零(ling)件表面仔(zi)細清理干凈,放于熱處理爐中處理,可得到鈍化(hua)膜。在較(jiao)高溫度下(xia),通過變化(hua)溫度和時間來(lai)獲得無色(se)的鈍化(hua)膜。當鈍化(hua)膜超過一定的厚度,會出現(xian)有(you)色(se)彩的鈍化(hua)膜層。
四(si)、不(bu)銹鋼零件的硝酸鈍化工藝(yi)
不銹鋼零(ling)件在硝酸溶液中處(chu)(chu)(chu)于(yu)鈍(dun)態,其(qi)表(biao)面生成一層極薄的(de)(de)鈍(dun)化膜(mo)層,處(chu)(chu)(chu)理(li)后不銹鋼零(ling)件表(biao)面的(de)(de)色澤前(qian)后無變化,即(ji)重現性良好,因此本(ben)工藝(yi)受到了廣泛采用(yong)。另外,不銹鋼零(ling)件硝酸鈍(dun)化后不需進行(xing)封閉處(chu)(chu)(chu)理(li),其(qi)鈍(dun)化膜(mo)層極其(qi)致密。而其(qi)他鈍(dun)化工藝(yi)之后需要封閉處(chu)(chu)(chu)理(li)。
1. 不銹鋼硝酸(suan)鈍化(hua)工藝配方(fang) 見表(biao)10-9。
2. 鈍(dun)化工藝步(bu)驟 步(bu)驟如下(xia):
a. 前處理
采取預處理清除(chu)不(bu)銹鋼零件表面的油脂、氧化物等,接(jie)著拋(pao)光,并充分活化。
b. 鈍化(hua)處理
選擇適(shi)宜的鈍化(hua)液(見表10-8),鈍化(hua)時間(jian)參考表10-8,一般濃(nong)度(du)(du)高,時間(jian)稍短;鈍化(hua)溫(wen)度(du)(du),低(di)濃(nong)度(du)(du)硝酸液取較(jiao)高溫(wen)度(du)(du),高濃(nong)度(du)(du)硝酸溶液,一般采用(yong)室溫(wen)。
c. 補充(chong)處理
可(ke)進一步改善膜層的(de)(de)穩定性,并(bing)中(zhong)和硝酸(suan)的(de)(de)殘留量(liang)。鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)后應在4%~6%(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))重鉻酸(suan)鈉(na)(NazCrzO)溶(rong)液(ye)中(zhong)補(bu)充處理(li)(li),溫度(du)為60~70℃,時間30min。奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)需補(bu)充處理(li)(li),但(dan)最好在1%(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉(na)溶(rong)液(ye)中(zhong)進行短(duan)時間的(de)(de)室溫中(zhong)和處理(li)(li)。馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)后應在5%(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))重鉻酸(suan)鈉(na)(Na CryO)溶(rong)液(ye)中(zhong)補(bu)充處理(li)(li),或(huo)在氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉(na)(5%~10%,質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),溶(rong)液(ye)中(zhong)短(duan)時間常溫補(bu)充處理(li)(li)更好。
五、不銹鋼的(de)硝酸-重鉻酸鹽(yan)鈍(dun)化(hua)工藝
鈍化溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的組成以硝(xiao)酸為主,添(tian)加少量重鉻酸鉀,以增(zeng)強溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的鈍化能力,該型(xing)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)在國(guo)外應(ying)用較廣(guang)泛。硝(xiao)酸-重鉻鹽型(xing)鈍化配(pei)方及工藝條件見表10-10。
六、不銹鋼的硝酸(suan)-氫氟酸(suan)型(xing)鈍化工藝
該型溶液是兼有浸蝕和鈍(dun)化作用的綜合型配方。可在鈍(dun)化之初,同時消(xiao)除掉熱加(jia)工(gong)氧化皮(pi)和表面(mian)極薄的貧鉻(ge)層金屬。當氧化皮(pi)除去后,整個反應轉變(bian)為(wei)以鈍(dun)化為(wei)主的過程。典型工(gong)藝(yi)為(wei):硝酸(suan)10%(質量分數),氫氟(fu)酸(suan)(HF)1%(質量分數);溫度 76℃,時間3min。
七(qi)、不銹鋼(gang)的堿(jian)性(xing)溶液鈍化
堿性(xing)溶液鈍(dun)化(hua)適用(yong)(yong)于30Cr13、40Cr13 等馬氏體不銹鋼。因為(wei)馬氏體不銹鋼耐蝕(shi)性(xing)較差(cha),用(yong)(yong)酸性(xing)鈍(dun)化(hua)液難以取得滿意(yi)的效果。其典型(xing)工(gong)藝為(wei):
配方(fang): 氫氧化鈉溶液(ye)14%(質(zhi)量分(fen)數),亞(ya)硝酸(suan)鈉2g/L,磷酸(suan)鈉3%(質(zhi)量分(fen)數)。
加熱溫度 100~110℃,鈍化時(shi)間(jian)一般為20~30min,色澤未出現彩色變化之前取出。
鈍化預處理(li):零件(jian)鈍化前需在稀硫(liu)酸溶液 22mL/L 中浸蝕(shi) 30s。
鈍(dun)化后(hou)零件表面的堿性應充分(fen)洗(xi)凈、干(gan)燥(zao)。
八、不(bu)銹鋼的電(dian)解鈍化(hua)
不銹鋼的(de)電解鈍化是1995年諸震鳴提出的(de)電解鈍化工(gong)藝的(de)一種。
奧氏體不銹鋼鈍化(hua)工藝(yi):先氧(yang)化(hua)后鈍化(hua)。
磷酸電解氧化
配方(fang): 磷酸(suan) 15%(質(zhi)量分(fen)數),六(liu)偏磷酸(suan)鈉1%~2%(質(zhi)量分(fen)數),鉬(mu)酸(suan)鈉2%(質(zhi)量分(fen)數)。工藝:電壓5V、電流密度(du)3~6A/dm2,溫度(du)25~35℃,時間5~8min。
硫(liu)酸過電(dian)位(wei)區鈍(dun)化(hua)
配方: 硫酸10%(質量分數);工藝(yi):陽(yang)極電位1V,陽(yang)極電流(liu)密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹鋼的載波(bo)鈍化(hua)
在直流(liu)(liu)電位的(de)基礎上,疊加一定頻率和幅值的(de)對稱方波(bo)對不銹鋼進(jin)行(xing)鈍(dun)化(hua),獲得載波(bo)鈍(dun)化(hua)膜(mo)。載波(bo)鈍(dun)化(hua)膜(mo)的(de)穩定性(xing)和耐蝕性(xing)遠優于直流(liu)(liu)鈍(dun)化(hua)膜(mo)。目前該工藝在工廠(chang)應(ying)用較(jiao)少,本(ben)書不作詳細(xi)介紹。
