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)、不銹鋼鈍化的影響因素
1. 不銹鋼所含合金元素(su)對(dui)鈍化(hua)的(de)影響。鉻、鎳(nie)屬于鈍化(hua)性強的(de)元素(su),鐵的(de)鈍化(hua)性次之。因此,鉻和鎳(nie)的(de)含量越(yue)高,不銹鋼的(de)鈍化(hua)性越(yue)強,而且鈍化(hua)膜的(de)穩定性也會隨著鉻鎳(nie)含量的(de)提(ti)高而增加。
2. 不銹鋼(gang)(gang)的金(jin)相(xiang)組織對鈍化(hua)的影響(xiang)。奧氏(shi)體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)可鈍化(hua)性(xing)較(jiao)(jiao)好(hao),馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)的可鈍化(hua)性(xing)不強,因此馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)的耐蝕性(xing)較(jiao)(jiao)低。
3. 經滲碳(tan)、滲氮、銅焊(han)、釬(han)焊(han)的(de)(de)不(bu)銹鋼不(bu)能鈍(dun)化,否(fou)則(ze)會影響上(shang)道工序的(de)(de)質(zhi)量。
4. 不(bu)銹鋼的(de)加工狀態(tai)對鈍(dun)化的(de)影響。經各(ge)種機械加工后的(de)不(bu)銹鋼零件(jian)表面(mian)光(guang)潔,鈍(dun)化性最好;而鑄(zhu)、鍛件(jian)表面(mian)粗(cu)糙,鈍(dun)化性最差。
5. 不銹鋼中含有錳(meng)、碳、硅、碗、硒等(deng)元素對鈍(dun)化不利。因此當表面存(cun)在(zai)這些元素時,應預先(xian)加以去(qu)除,而后才能鈍(dun)化。
二、不(bu)銹(xiu)鋼鈍化工藝的(de)分類
1. 濕(shi)法(fa)(fa)鈍化(hua) 包括化(hua)學法(fa)(fa)鈍化(hua)和(he)電化(hua)學法(fa)(fa)鈍化(hua)。
2. 干法(fa)鈍化 有室溫(wen)法(fa)鈍化和熱處理法(fa)鈍化兩類。
三、不(bu)銹鋼(gang)零件的干(gan)法鈍化工藝
1. 常溫(wen)自然鈍化(hua)工(gong)藝
將不(bu)銹(xiu)鋼零件經過除油、去氧(yang)化(hua)皮(pi)、拋光等(deng)預處理,然后(hou)置(zhi)(zhi)于(yu)清潔的(de)空氣中(zhong),如小零件可置(zhi)(zhi)于(yu)干燥器中(zhong)存放24h。由于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼有自鈍化(hua)能力,在(zai)空氣中(zhong)具有強烈(lie)的(de)鈍化(hua)趨勢,表(biao)面會形成自然鈍化(hua)膜。
常溫(wen)自(zi)然鈍化(hua)法(fa)適用(yong)(yong)于奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang) Cr18Ni9Ti等,是(shi)在使用(yong)(yong)條(tiao)件的腐蝕很輕微的情(qing)況下采用(yong)(yong)。
2. 熱處(chu)理(li)法鈍(dun)化
將不銹鋼零件表面仔細清理干凈(jing),放于熱處理爐中處理,可得到鈍化(hua)膜(mo)。在較高(gao)溫度(du)下,通過變化(hua)溫度(du)和時間(jian)來獲得無(wu)色的(de)鈍化(hua)膜(mo)。當鈍化(hua)膜(mo)超過一定的(de)厚(hou)度(du),會(hui)出現有(you)色彩的(de)鈍化(hua)膜(mo)層。
四、不銹(xiu)鋼(gang)零件的硝酸(suan)鈍化工藝
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)(ling)件在硝酸(suan)溶液中(zhong)處于(yu)鈍態,其(qi)表面(mian)生成一層(ceng)(ceng)極薄的鈍化(hua)膜層(ceng)(ceng),處理(li)(li)后不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)(ling)件表面(mian)的色澤前后無(wu)變化(hua),即重現性良(liang)好,因此本工藝受(shou)到了廣泛采(cai)用。另外,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)(ling)件硝酸(suan)鈍化(hua)后不(bu)需進(jin)行封(feng)閉處理(li)(li),其(qi)鈍化(hua)膜層(ceng)(ceng)極其(qi)致密。而其(qi)他鈍化(hua)工藝之(zhi)后需要封(feng)閉處理(li)(li)。
1. 不銹鋼(gang)硝(xiao)酸(suan)鈍化工藝(yi)配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步驟(zou) 步驟(zou)如下:
a. 前處理
采取預處理(li)清除不(bu)銹鋼零件表面(mian)的油脂(zhi)、氧化(hua)物等,接著拋光,并充分活化(hua)。
b. 鈍化處理
選擇(ze)適宜的鈍化液(ye)(見表10-8),鈍化時(shi)間參考(kao)表10-8,一般濃度(du)高(gao),時(shi)間稍短;鈍化溫度(du),低濃度(du)硝(xiao)酸(suan)液(ye)取(qu)較高(gao)溫度(du),高(gao)濃度(du)硝(xiao)酸(suan)溶液(ye),一般采(cai)用室溫。
c. 補充處(chu)理
可進(jin)一(yi)步(bu)改(gai)善膜層的(de)(de)穩定性,并(bing)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和硝酸的(de)(de)殘留量(liang)。鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)鈍(dun)化后應(ying)在4%~6%(質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))重鉻酸鈉(na)(NazCrzO)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)補(bu)(bu)充處理,溫(wen)(wen)度為60~70℃,時(shi)間30min。奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)不需補(bu)(bu)充處理,但(dan)最好在1%(質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))的(de)(de)氫氧化鈉(na)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)短時(shi)間的(de)(de)室溫(wen)(wen)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和處理。馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)鈍(dun)化后應(ying)在5%(質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu))重鉻酸鈉(na)(Na CryO)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)補(bu)(bu)充處理,或在氫氧化鈉(na)(5%~10%,質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)短時(shi)間常(chang)溫(wen)(wen)補(bu)(bu)充處理更好。
五(wu)、不銹鋼(gang)的硝(xiao)酸-重鉻酸鹽鈍化工(gong)藝
鈍(dun)(dun)(dun)化溶(rong)(rong)液的組成以硝酸為主(zhu),添(tian)加少量重鉻酸鉀,以增強(qiang)溶(rong)(rong)液的鈍(dun)(dun)(dun)化能(neng)力,該型溶(rong)(rong)液在國外應用(yong)較廣泛。硝酸-重鉻鹽型鈍(dun)(dun)(dun)化配方及工藝條件見表10-10。
六、不銹鋼的硝酸(suan)-氫(qing)氟酸(suan)型(xing)鈍(dun)化工藝
該型(xing)(xing)溶液是兼(jian)有浸蝕和鈍(dun)化(hua)作用的綜合(he)型(xing)(xing)配(pei)方。可在鈍(dun)化(hua)之(zhi)初,同時消除(chu)掉熱加工氧化(hua)皮(pi)和表面極(ji)薄的貧(pin)鉻層金屬。當氧化(hua)皮(pi)除(chu)去后,整個(ge)反應轉變為(wei)以(yi)鈍(dun)化(hua)為(wei)主(zhu)的過(guo)程。典型(xing)(xing)工藝(yi)為(wei):硝酸10%(質(zhi)量分數(shu)),氫氟酸(HF)1%(質(zhi)量分數(shu));溫(wen)度 76℃,時間3min。
七、不(bu)銹鋼的堿性溶液鈍化
堿(jian)性溶液鈍化適(shi)用于(yu)30Cr13、40Cr13 等馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼。因(yin)為馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼耐蝕性較(jiao)差,用酸(suan)性鈍化液難以取(qu)得滿意(yi)的效(xiao)果。其典(dian)型工藝為:
配方: 氫氧化鈉(na)溶液14%(質(zhi)量(liang)分數),亞硝酸(suan)鈉(na)2g/L,磷酸(suan)鈉(na)3%(質(zhi)量(liang)分數)。
加熱溫(wen)度(du) 100~110℃,鈍化(hua)時間一(yi)般為20~30min,色澤(ze)未出(chu)(chu)現(xian)彩色變(bian)化(hua)之(zhi)前(qian)取出(chu)(chu)。
鈍化預處理:零件鈍化前(qian)需在(zai)稀硫酸溶液 22mL/L 中(zhong)浸蝕 30s。
鈍化后零件表面的堿(jian)性應充分(fen)洗(xi)凈、干燥。
八、不銹鋼(gang)的電解鈍(dun)化
不銹鋼的(de)電解(jie)鈍化是1995年(nian)諸(zhu)震鳴提出的(de)電解(jie)鈍化工(gong)藝的(de)一種。
奧氏體不銹鋼鈍化工藝:先氧化后鈍化。
磷酸電解(jie)氧化
配方(fang): 磷酸 15%(質量分數(shu)),六偏磷酸鈉(na)1%~2%(質量分數(shu)),鉬酸鈉(na)2%(質量分數(shu))。工藝:電(dian)壓5V、電(dian)流密度(du)3~6A/dm2,溫度(du)25~35℃,時間5~8min。
硫酸(suan)過電位區鈍化
配(pei)方: 硫酸10%(質量分(fen)數);工藝:陽極電(dian)位1V,陽極電(dian)流(liu)密度:0.015~0.025A/dm2,時(shi)間為(wei)5~10min。
九、不銹鋼的(de)載(zai)波鈍化
在直(zhi)流電位的(de)基礎上,疊加(jia)一定頻率(lv)和幅值的(de)對稱方(fang)波對不銹(xiu)鋼(gang)進行鈍(dun)(dun)化(hua)(hua),獲得(de)載(zai)波鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)。載(zai)波鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)穩定性和耐蝕性遠優(you)于直(zhi)流鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)。目前該工藝(yi)在工廠應用(yong)較少,本書不作詳細介紹。
