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(xiu)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(yu)處理的步驟
1. 不(bu)銹鋼(gang)零(ling)(ling)件(jian)(jian)預處(chu)理的(de)(de)(de)(de)第一(yi)步是(shi)進(jin)行(xing)零(ling)(ling)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)機械處(chu)理,消除不(bu)銹鋼(gang)零(ling)(ling)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)粗(cu)糙狀態,一(yi)般采用機械磨(mo)光、拋光,使不(bu)銹鋼(gang)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)達到一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)粗(cu)糙度(du)值。
2. 除去不(bu)銹鋼零件的表面油污。
3. 除去不(bu)銹(xiu)鋼零件的表(biao)面氧(yang)化物。
4. 弱腐蝕。活(huo)化(hua)待處理表面,除去不銹鋼零件表面的(de)鈍(dun)化(hua)膜,露(lu)出金屬結晶組織。
二、不銹鋼零件(jian)表面預處理的方(fang)法
1. 機(ji)械法
用磨光(guang)機、拋(pao)(pao)光(guang)機或其他機械方法消(xiao)除不銹(xiu)鋼零件(jian)表(biao)面(mian)粗糙狀態,減(jian)少表(biao)面(mian)粗糙度(du)值,并(bing)去(qu)掉表(biao)面(mian)的(de)毛刺、氧化皮(pi)、銹(xiu)蝕、孔眼、劃傷、焊瘤(liu)、焊渣等,使零件(jian)表(biao)面(mian)獲得光(guang)亮平整的(de)外(wai)觀,為后續的(de)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)和電化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)做好準備。
2. 除(chu)油
具體如下:
a. 有機溶劑(ji)除油
有機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)就是利(li)用機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)能溶(rong)(rong)解油(you)脂(zhi)的性質,把油(you)污除(chu)(chu)去(qu)。只(zhi)有表(biao)面沾(zhan)污了(le)用一般化學除(chu)(chu)油(you)難以除(chu)(chu)去(qu)的,如黃油(you)、凡士林、拋(pao)光膏結污等(deng)才采(cai)用有機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)。常用的有機(ji)(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)劑(ji)(ji)有汽油(you)、苯、三(san)氯乙烯、四(si)氯化碳(tan)、四(si)氯乙烯、二甲苯、溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)油(you)、氟里昂113 和(he)丙酮等(deng)。其缺點是:溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)揮發后在零(ling)件表(biao)面上會留(liu)下一層極薄的油(you)膜(mo)。所以有機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)只(zhi)能作為預除(chu)(chu)油(you),隨后還要(yao)進行(xing)化學除(chu)(chu)油(you)。
b. 化學除油
化(hua)(hua)(hua)學(xue)除油(you)(you)(you)就(jiu)是利用(yong)堿性(xing)化(hua)(hua)(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)溶(rong)液(ye)除去不(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)的(de)油(you)(you)(you)污,以達到(dao)清潔表面(mian)的(de)目的(de)。化(hua)(hua)(hua)學(xue)除油(you)(you)(you)溶(rong)液(ye)中的(de)堿性(xing)化(hua)(hua)(hua)學(xue)品(pin)有(you)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)、碳酸(suan)(suan)鈉(na)(na)、磷(lin)酸(suan)(suan)三鈉(na)(na)、硅酸(suan)(suan)鈉(na)(na)及焦磷(lin)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(Na.PO, ·2H2O)等(deng)。表面(mian)活性(xing)劑是強乳劑,能加速除油(you)(you)(you)過程。常用(yong)的(de)有(you)下列幾種:十二(er)烷(wan)基(ji)硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)、OP-10 乳化(hua)(hua)(hua)劑、TX-10(聚(ju)氧(yang)乙烯辛烷(wan)基(ji)酚醚)、6501 (十二(er)烷(wan)基(ji)二(er)元醇酰胺)等(deng)。其(qi)配方(fang)和(he)工作條件見表10-20。
表10-2 不銹鋼化學(xue)除油溶(rong)液的配方和工作條件
化(hua)(hua)學(xue)除(chu)油(you)后,表(biao)面(mian)宜用(yong)60℃熱水(shui)清(qing)洗,將(jiang)皂(zao)化(hua)(hua)生成的肥皂(zao),以及附(fu)著在表(biao)面(mian)的多余乳化(hua)(hua)劑和(he)硅酸鈉洗去(qu),以免粘附(fu)于表(biao)面(mian)而不利于后續處理。并根據除(chu)油(you)情況,更新重(zhong)配除(chu)油(you)溶液。
c. 電(dian)化學除油
電(dian)化學除油又稱(cheng)電(dian)解除油,是在直流電(dian)的作(zuo)(zuo)用(yong)下,在堿性溶液中(zhong)將(jiang)不銹鋼表(biao)面作(zuo)(zuo)為(wei)陰極或(huo)陽極進行(xing)電(dian)解,從(cong)而除去油污。不銹鋼電(dian)解除油溶液的配方及工(gong)作(zuo)(zuo)條(tiao)件見表(biao)10-3。
電解除油配(pei)(pei)方也可(ke)參照表10-2所示的化學(xue)除油配(pei)(pei)方。
電(dian)化(hua)學除(chu)油(you)(you)(you)時,除(chu)了有機化(hua)學除(chu)油(you)(you)(you)的皂化(hua)作用外,還在(zai)電(dian)流的作用下(xia),使水分子分解(jie),在(zai)工件表面析出氣泡。隨著氣泡的增大,將油(you)(you)(you)膜撕裂脫離表面呈小油(you)(you)(you)滴狀進入溶液(ye)中(zhong),產生的氣體對(dui)溶液(ye)起(qi)攪拌作用,加速了除(chu)油(you)(you)(you)的速度。電(dian)學除(chu)油(you)(you)(you)所需電(dian)流一般為5~10A/dm2。
不(bu)銹鋼零件表面處(chu)于陰極(ji)時,由于水的電解析出氫(qing)氣,化學反(fan)應(ying)式如下:
析出的氫氣泡體積小、數量多,擦(ca)刷(shua)作用大(da)。
不銹鋼零件表面處于陽極時,析出的是氧氣,其化學反應式如下:
析出的氧(yang)氣只有氫氣體積的一半(ban),除油效率不如(ru)陰極(ji)除油大(da)。
除油時(shi)(shi)(shi)間分陰極時(shi)(shi)(shi)間和(he)陽(yang)(yang)(yang)極時(shi)(shi)(shi)間。陰極時(shi)(shi)(shi)間長(chang)(chang)易(yi)除去(qu)油,但易(yi)滲氫(qing),造成氫(qing)脆,而且易(yi)有(you)金(jin)屬雜質(zhi)析出(chu)在(zai)工(gong)件表面(mian),呈黑(hei)色沉淀(dian),故一般(ban)易(yi)在(zai)1~2min內。陽(yang)(yang)(yang)極時(shi)(shi)(shi)間長(chang)(chang),雖有(you)除去(qu)表面(mian)在(zai)陰極時(shi)(shi)(shi)析出(chu)沉渣的(de)作用(yong),但同時(shi)(shi)(shi)有(you)氧化(hua)作用(yong),時(shi)(shi)(shi)間過長(chang)(chang),特別是在(zai)氯(lv)離子存(cun)在(zai)的(de)情況下易(yi)使表面(mian)發生點腐蝕,故一般(ban)陽(yang)(yang)(yang)極時(shi)(shi)(shi)間以(yi)0.5min 為宜。溶液中(zhong)沒(mei)有(you)氯(lv)離子存(cun)在(zai)時(shi)(shi)(shi),也可(ke)在(zai)專(zhuan)用(yong)陽(yang)(yang)(yang)極除油液中(zhong)進(jin)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(yong)陰(yin)極和陽(yang)極的(de)聯合除(chu)油,即采用(yong)表 10-3 中的(de)陰(yin)、陽(yang)極除(chu)油時間。從而可(ke)以減輕不銹鋼(gang)零件(jian)表面滲氫和氧化的(de)作(zuo)用(yong)。
3. 滾動(dong)光飾(shi)(滾光)
滾光(guang)有滾筒(tong)滾光(guang)、離(li)心(xin)滾光(guang)、離(li)心(xin)盤擦光(guang)和旋(xuan)轉光(guang)飾等,適用于小型不銹鋼零件(jian),兼(jian)有整(zheng)平和除(chu)氧化皮的作用。
a. 滾(gun)筒滾(gun)光
滾(gun)筒滾(gun)光是將(jiang)不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)放入盛有堿性除油(you)液的(de)(de)滾(gun)筒中,利(li)用滾(gun)筒的(de)(de)旋轉,使(shi)零(ling)件(jian)相互摩(mo)擦,達到表(biao)面除油(you)的(de)(de)作用。
如果要除(chu)去(qu)氧化皮,可在滾(gun)筒內加入酸類和非(fei)離子型表面活性劑(ji),如OP-10,利用轉動作用,既(ji)除(chu)油,又除(chu)氧化皮。
如果要(yao)提高(gao)不銹鋼零(ling)件的(de)(de)表(biao)面光潔度,可(ke)在(zai)滾筒內的(de)(de)堿(jian)性溶液中加入磨(mo)料,利用轉動(dong)中零(ling)件表(biao)面與(yu)磨(mo)料的(de)(de)接觸摩擦,達到整平表(biao)面,使不銹鋼零(ling)件表(biao)面達到光潔的(de)(de)目的(de)(de)。
滾光(guang)可以全部和部分替(ti)代(dai)磨光(guang)和拋光(guang)工作,它適用于(yu)大批量的小(xiao)零件(jian)使用。但不(bu)適用于(yu)有外螺紋(wen)的和要求精密的高光(guang)潔度的零件(jian)拋光(guang)。
滾筒截面有圓形(xing)、六角(jiao)(jiao)形(xing)和八(ba)角(jiao)(jiao)形(xing)等形(xing)式。
b. 離心(xin)滾光(guang)
離(li)心(xin)滾光(guang)是在一個(ge)轉(zhuan)(zhuan)塔(ta)內的(de)四周安放一些裝有零(ling)件(jian)和磨料的(de)轉(zhuan)(zhuan)筒,轉(zhuan)(zhuan)塔(ta)高速旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan),帶動轉(zhuan)(zhuan)筒以低轉(zhuan)(zhuan)動的(de)速度反方向旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。轉(zhuan)(zhuan)塔(ta)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)產(chan)生(sheng)的(de)離(li)心(xin)力使轉(zhuan)(zhuan)筒中的(de)裝載物壓在一起(qi)(qi),轉(zhuan)(zhuan)筒的(de)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)使磨料對(dui)零(ling)件(jian)產(chan)生(sheng)滑動磨削,從而起(qi)(qi)到(dao)去除毛刺或光(guang)飾表面的(de)作用。
離心滾(gun)光的效(xiao)率高,只需一般(ban)滾(gun)光時(shi)間的1/50。并能保持不同(tong)批次(ci)加工的不銹鋼(gang)(gang)零(ling)件的表面質量(liang)一致,使不銹鋼(gang)(gang)零(ling)件具有高的尺寸(cun)精度和光飾質量(liang)。生產(chan)效(xiao)率高,成(cheng)本(ben)低。其(qi)缺(que)點是:只能處理小零(ling)件,設備成(cheng)本(ben)較高。
c. 離(li)心(xin)盤(pan)擦光
離心(xin)盤(pan)擦光機的(de)(de)(de)主(zhu)要結構是圓柱(zhu)形(xing)容器(qi)、碗形(xing)盤(pan)和驅動系統(tong)。在固(gu)定不動的(de)(de)(de)圓柱(zhu)筒(tong)(tong)下部,裝(zhuang)有(you)一個(ge)由驅動系統(tong)帶動的(de)(de)(de)能高(gao)速(su)旋轉的(de)(de)(de)碗形(xing)盤(pan),盤(pan)的(de)(de)(de)線速(su)度可(ke)達10m/s。零(ling)件(jian)和磨料放(fang)入筒(tong)(tong)內(nei),工作時由于(yu)盤(pan)的(de)(de)(de)高(gao)速(su)旋轉,使裝(zhuang)載(zai)物沿筒(tong)(tong)壁向上運(yun)動,其(qi)后因零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)自重(zhong)而從(cong)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)滑落到(dao)離心(xin)盤(pan)中(zhong)(zhong),這樣反(fan)反(fan)復復進行,使裝(zhuang)載(zai)物呈圓筒(tong)(tong)形(xing)運(yun)動,從(cong)而對不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)產生磨削光飾的(de)(de)(de)作用。
d. 旋轉光飾
旋轉光飾是把(ba)不銹鋼(gang)零(ling)件固(gu)定在一(yi)個轉軸上,并浸(jin)入(ru)盛有磨料泥(ni)漿(jiang)的旋轉筒(tong)內。零(ling)件表(biao)面受到快速(su)動(dong)泥(ni)漿(jiang)的磨削作用(yong)而達到光飾加工的目的。
旋轉光飾適合于精密而怕碰撞的(de)零件(jian)(如齒輪(lun)、鏈輪(lun)、軸承(cheng)等(deng)),可以去毛刺、倒圓(yuan)角,獲得精細的(de)表面。但加工效(xiao)率低(di),成本較高。
4. 噴砂
適用于大面(mian)積處理,兼有去污和(he)除去氧(yang)化皮的作用。噴(pen)砂是用壓(ya)縮空(kong)氣(qi)將石英砂噴(pen)在(zai)不銹鋼(gang)零件表面(mian),對(dui)表面(mian)進行(xing)清理或修飾加(jia)工。噴(pen)砂分為(wei)干噴(pen)砂和(he)濕噴(pen)砂。
噴砂(sha)主要(yao)是除去鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)或熱處理后的(de)(de)不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)存在的(de)(de)型砂(sha)、氧化皮;除去不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)銹蝕物、積炭、焊渣以及零(ling)件(jian)(jian)邊緣(yuan)上的(de)(de)毛刺、磨痕,提(ti)高不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)粗(cu)糙度(du)。
