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(dun)化(hua)的影響因素
1. 不銹鋼所含合(he)金元素(su)對鈍(dun)化(hua)的(de)(de)(de)影響。鉻、鎳(nie)屬于鈍(dun)化(hua)性(xing)強(qiang)的(de)(de)(de)元素(su),鐵(tie)的(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)性(xing)次之。因此,鉻和(he)鎳(nie)的(de)(de)(de)含量越高,不銹鋼的(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)性(xing)越強(qiang),而且鈍(dun)化(hua)膜的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)也會隨著(zhu)鉻鎳(nie)含量的(de)(de)(de)提高而增加(jia)。
2. 不銹鋼(gang)的金相組織對鈍化的影響。奧氏體、鐵素體不銹鋼(gang)可(ke)鈍化性(xing)較好,馬(ma)(ma)氏體不銹鋼(gang)的可(ke)鈍化性(xing)不強,因此馬(ma)(ma)氏體不銹鋼(gang)的耐蝕性(xing)較低。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊、釬焊的不(bu)銹鋼不(bu)能(neng)鈍化,否(fou)則會影響(xiang)上(shang)道工序的質量。
4. 不銹鋼的加工狀態對鈍化(hua)的影響。經各種機械加工后的不銹鋼零件表面(mian)光潔,鈍化(hua)性最(zui)好;而鑄、鍛件表面(mian)粗糙,鈍化(hua)性最(zui)差(cha)。
5. 不銹鋼(gang)中含有錳、碳、硅、碗、硒等元(yuan)素(su)對鈍化不利。因此當表(biao)面(mian)存(cun)在(zai)這些(xie)元(yuan)素(su)時,應預先加以去(qu)除,而后才能鈍化。
二、不(bu)銹鋼鈍化工(gong)藝的分類
1. 濕(shi)法鈍(dun)(dun)化(hua)(hua) 包括化(hua)(hua)學法鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)和電化(hua)(hua)學法鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)。
2. 干法鈍(dun)(dun)化 有室溫(wen)法鈍(dun)(dun)化和熱(re)處理(li)法鈍(dun)(dun)化兩(liang)類。
三(san)、不銹鋼零件的干法鈍化(hua)工藝
1. 常溫自然鈍(dun)化工藝
將(jiang)不銹鋼零(ling)件(jian)經過除油、去氧化(hua)皮、拋光(guang)等預(yu)處理,然后置于清潔的空氣中,如(ru)小(xiao)零(ling)件(jian)可(ke)置于干燥(zao)器中存放24h。由(you)于不銹鋼有(you)自(zi)鈍(dun)化(hua)能力,在(zai)空氣中具有(you)強烈的鈍(dun)化(hua)趨勢,表面會形成自(zi)然鈍(dun)化(hua)膜。
常溫自然鈍化法適用(yong)(yong)于奧氏體不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使用(yong)(yong)條件的腐蝕很(hen)輕微的情況下采(cai)用(yong)(yong)。
2. 熱處理法鈍化
將不銹鋼(gang)零件(jian)表面仔細清(qing)理干凈,放于熱處理爐中處理,可得(de)到鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。在較高溫度下,通過(guo)變化(hua)溫度和時間來(lai)獲(huo)得(de)無色的鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。當鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)超過(guo)一定的厚(hou)度,會出現有(you)色彩的鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)層。
四、不(bu)銹鋼零件的硝酸鈍化(hua)工藝
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零件在硝(xiao)酸(suan)溶液中(zhong)處于鈍(dun)態,其(qi)表面(mian)生(sheng)成一(yi)層(ceng)極薄(bo)的(de)鈍(dun)化膜層(ceng),處理(li)后不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零件表面(mian)的(de)色澤前后無變(bian)化,即重現(xian)性良好(hao),因(yin)此本工藝受(shou)到了廣泛采用。另外,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零件硝(xiao)酸(suan)鈍(dun)化后不(bu)(bu)需進行封閉處理(li),其(qi)鈍(dun)化膜層(ceng)極其(qi)致密。而其(qi)他鈍(dun)化工藝之后需要封閉處理(li)。
1. 不銹鋼硝酸鈍化工藝配(pei)方 見表(biao)10-9。
2. 鈍(dun)化工(gong)藝步驟 步驟如下:
a. 前處理
采取預處理清除不銹鋼零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)的油脂、氧化物等,接著拋光,并充分活(huo)化。
b. 鈍化處理
選擇適宜的鈍(dun)化液(見表10-8),鈍(dun)化時間(jian)參考表10-8,一般濃度高,時間(jian)稍(shao)短;鈍(dun)化溫(wen)度,低濃度硝酸液取較高溫(wen)度,高濃度硝酸溶液,一般采用室溫(wen)。
c. 補充處理
可(ke)進(jin)一(yi)步改善膜層的穩定(ding)性,并中(zhong)(zhong)和硝酸(suan)(suan)的殘(can)留量(liang)。鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化后應在4%~6%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu))重鉻(ge)酸(suan)(suan)鈉(NazCrzO)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)補(bu)充處(chu)理,溫度為60~70℃,時間30min。奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)需(xu)補(bu)充處(chu)理,但(dan)最好在1%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu))的氫氧化鈉溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)進(jin)行短時間的室(shi)溫中(zhong)(zhong)和處(chu)理。馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化后應在5%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu))重鉻(ge)酸(suan)(suan)鈉(Na CryO)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)補(bu)充處(chu)理,或在氫氧化鈉(5%~10%,質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)),溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)短時間常溫補(bu)充處(chu)理更好。
五、不(bu)銹鋼的硝酸-重(zhong)鉻酸鹽鈍化(hua)工(gong)藝
鈍(dun)化(hua)溶(rong)液的(de)組成以(yi)硝酸(suan)為主,添加少(shao)量重鉻酸(suan)鉀,以(yi)增強溶(rong)液的(de)鈍(dun)化(hua)能力,該(gai)型溶(rong)液在國外應用較廣泛。硝酸(suan)-重鉻鹽型鈍(dun)化(hua)配方(fang)及工(gong)藝條件見表10-10。
六、不(bu)銹(xiu)鋼的硝(xiao)酸(suan)-氫氟酸(suan)型鈍化工藝(yi)
該型(xing)溶液(ye)是兼有浸(jin)蝕和(he)鈍化作用的綜合(he)型(xing)配方(fang)。可在鈍化之(zhi)初,同時(shi)消除掉熱(re)加工氧(yang)化皮和(he)表(biao)面(mian)極(ji)薄的貧(pin)鉻層金屬。當氧(yang)化皮除去后,整個(ge)反(fan)應轉變為以鈍化為主的過(guo)程。典型(xing)工藝(yi)為:硝酸(suan)10%(質量分(fen)數),氫氟酸(suan)(HF)1%(質量分(fen)數);溫度 76℃,時(shi)間(jian)3min。
七、不銹鋼的堿(jian)性溶液鈍化
堿性溶液(ye)(ye)鈍化適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏(shi)體不(bu)銹鋼。因為馬氏(shi)體不(bu)銹鋼耐蝕性較差,用酸(suan)性鈍化液(ye)(ye)難以取得(de)滿意的(de)效(xiao)果。其典型(xing)工藝(yi)為:
配方(fang): 氫氧化鈉(na)(na)溶液14%(質量分(fen)數(shu)(shu)),亞硝酸(suan)鈉(na)(na)2g/L,磷酸(suan)鈉(na)(na)3%(質量分(fen)數(shu)(shu))。
加(jia)熱(re)溫度(du) 100~110℃,鈍化(hua)時(shi)間(jian)一般為20~30min,色澤未(wei)出(chu)現彩色變化(hua)之前取出(chu)。
鈍化預處理(li):零(ling)件鈍化前需(xu)在稀硫(liu)酸溶液 22mL/L 中浸蝕 30s。
鈍化后零件表面的堿性應充分洗凈(jing)、干(gan)燥。
八(ba)、不銹鋼的電解(jie)鈍化
不銹鋼的(de)(de)電解(jie)鈍化是1995年諸震鳴提出的(de)(de)電解(jie)鈍化工藝的(de)(de)一種(zhong)。
奧氏體不銹鋼鈍化工藝:先氧化后(hou)鈍化。
磷(lin)酸電解氧(yang)化
配方: 磷酸 15%(質量分(fen)數(shu)(shu)(shu)),六偏磷酸鈉1%~2%(質量分(fen)數(shu)(shu)(shu)),鉬酸鈉2%(質量分(fen)數(shu)(shu)(shu))。工藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫(wen)度25~35℃,時(shi)間5~8min。
硫(liu)酸(suan)過(guo)電位區鈍(dun)化(hua)
配(pei)方(fang): 硫酸10%(質(zhi)量分數(shu));工藝:陽極(ji)電位1V,陽極(ji)電流密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹鋼的載波(bo)鈍(dun)化
在直(zhi)流(liu)電位(wei)的(de)(de)基礎(chu)上,疊(die)加一定(ding)頻率和幅值(zhi)的(de)(de)對(dui)稱方波對(dui)不(bu)銹鋼(gang)進行鈍化,獲得(de)載波鈍化膜。載波鈍化膜的(de)(de)穩定(ding)性和耐蝕性遠優于(yu)直(zhi)流(liu)鈍化膜。目前(qian)該工藝(yi)在工廠應用(yong)較少,本書不(bu)作詳(xiang)細介紹。
