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(bu)銹鋼鈍化(hua)的影響因素
1. 不銹鋼所含合金元(yuan)素對鈍(dun)化的(de)(de)(de)影響。鉻(ge)、鎳屬于(yu)鈍(dun)化性(xing)(xing)強的(de)(de)(de)元(yuan)素,鐵的(de)(de)(de)鈍(dun)化性(xing)(xing)次之。因此,鉻(ge)和鎳的(de)(de)(de)含量越高,不銹鋼的(de)(de)(de)鈍(dun)化性(xing)(xing)越強,而且鈍(dun)化膜的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)也會隨著鉻(ge)鎳含量的(de)(de)(de)提(ti)高而增加。
2. 不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的金相(xiang)組織(zhi)對鈍(dun)化的影響。奧氏(shi)(shi)體(ti)、鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)可鈍(dun)化性較好,馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的可鈍(dun)化性不(bu)強,因此馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的耐蝕性較低。
3. 經滲碳、滲氮、銅焊、釬(han)焊的不銹鋼(gang)不能鈍(dun)化,否則會影響(xiang)上道工(gong)序(xu)的質量。
4. 不銹鋼的加工(gong)(gong)狀態對(dui)鈍化的影響。經各種機械(xie)加工(gong)(gong)后的不銹鋼零件(jian)表面光潔(jie),鈍化性最(zui)好;而鑄、鍛件(jian)表面粗糙,鈍化性最(zui)差。
5. 不銹鋼中含有(you)錳、碳、硅(gui)、碗、硒等元素對鈍化(hua)不利。因此當表(biao)面存在這些元素時,應預先加以去除,而后才能鈍化(hua)。
二、不銹鋼鈍化工藝的分類(lei)
1. 濕法鈍化 包括化學(xue)法鈍化和電化學(xue)法鈍化。
2. 干(gan)法鈍化(hua) 有(you)室溫(wen)法鈍化(hua)和熱(re)處理法鈍化(hua)兩類。
三、不銹(xiu)鋼零件的干(gan)法鈍化工藝(yi)
1. 常溫自然鈍化工藝(yi)
將(jiang)不銹(xiu)鋼零件經過除油、去氧化(hua)皮(pi)、拋光(guang)等預(yu)處(chu)理,然后置于(yu)清潔的空氣(qi)中,如小零件可置于(yu)干燥器(qi)中存(cun)放24h。由于(yu)不銹(xiu)鋼有自鈍(dun)化(hua)能力,在空氣(qi)中具(ju)有強烈的鈍(dun)化(hua)趨(qu)勢(shi),表面會形成自然鈍(dun)化(hua)膜(mo)。
常(chang)溫自然鈍化法適用于(yu)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼 Cr18Ni9Ti等(deng),是在使(shi)用條件(jian)的腐蝕很輕微的情況下采用。
2. 熱(re)處理(li)法鈍化
將不銹鋼零件表面仔(zi)細(xi)清理(li)干凈,放于熱處(chu)(chu)理(li)爐中處(chu)(chu)理(li),可得到(dao)鈍(dun)化膜。在較(jiao)高溫(wen)度下,通(tong)過(guo)(guo)變化溫(wen)度和(he)時間來(lai)獲得無色的(de)鈍(dun)化膜。當(dang)鈍(dun)化膜超過(guo)(guo)一(yi)定的(de)厚度,會(hui)出現有(you)色彩的(de)鈍(dun)化膜層。
四、不銹鋼零件的硝酸鈍化(hua)工藝
不(bu)銹鋼零(ling)件在(zai)硝(xiao)酸溶液中處于(yu)鈍(dun)態,其表(biao)面生(sheng)成(cheng)一層極薄的鈍(dun)化膜(mo)層,處理(li)后(hou)不(bu)銹鋼零(ling)件表(biao)面的色澤(ze)前(qian)后(hou)無變化,即重現(xian)性(xing)良好,因此本工(gong)藝(yi)受(shou)到(dao)了廣泛(fan)采用。另外,不(bu)銹鋼零(ling)件硝(xiao)酸鈍(dun)化后(hou)不(bu)需進行(xing)封閉處理(li),其鈍(dun)化膜(mo)層極其致密。而其他鈍(dun)化工(gong)藝(yi)之(zhi)后(hou)需要封閉處理(li)。
1. 不銹鋼硝(xiao)酸鈍(dun)化(hua)工(gong)藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步(bu)驟 步(bu)驟如下:
a. 前處理
采(cai)取預處(chu)理清除不(bu)銹鋼零件表面的油脂(zhi)、氧化(hua)物等(deng),接(jie)著拋光,并充分活化(hua)。
b. 鈍(dun)化處理
選擇(ze)適宜的鈍化(hua)液(見表10-8),鈍化(hua)時間參考表10-8,一般(ban)濃(nong)度(du)高,時間稍短;鈍化(hua)溫度(du),低濃(nong)度(du)硝(xiao)酸液取(qu)較高溫度(du),高濃(nong)度(du)硝(xiao)酸溶液,一般(ban)采用(yong)室溫。
c. 補充處理
可進一步改善膜(mo)層的穩定(ding)性,并中(zhong)(zhong)(zhong)和硝酸(suan)(suan)的殘留量(liang)。鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)后(hou)(hou)應(ying)在4%~6%(質量(liang)分(fen)數(shu)(shu))重(zhong)鉻酸(suan)(suan)鈉(NazCrzO)溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)補充處(chu)理,溫度為60~70℃,時(shi)間30min。奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)需補充處(chu)理,但最好在1%(質量(liang)分(fen)數(shu)(shu))的氫氧化(hua)(hua)鈉溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)進行短時(shi)間的室溫中(zhong)(zhong)(zhong)和處(chu)理。馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化(hua)(hua)后(hou)(hou)應(ying)在5%(質量(liang)分(fen)數(shu)(shu))重(zhong)鉻酸(suan)(suan)鈉(Na CryO)溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)補充處(chu)理,或(huo)在氫氧化(hua)(hua)鈉(5%~10%,質量(liang)分(fen)數(shu)(shu)),溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)短時(shi)間常溫補充處(chu)理更好。
五(wu)、不銹鋼的(de)硝酸(suan)-重鉻(ge)酸(suan)鹽鈍化工藝(yi)
鈍(dun)化溶(rong)液的組成以硝(xiao)酸(suan)為(wei)主,添加少(shao)量重(zhong)(zhong)鉻酸(suan)鉀,以增強(qiang)溶(rong)液的鈍(dun)化能(neng)力(li),該型(xing)溶(rong)液在國外(wai)應(ying)用較廣泛。硝(xiao)酸(suan)-重(zhong)(zhong)鉻鹽型(xing)鈍(dun)化配方及工藝條件見表10-10。
六、不銹鋼的硝酸-氫氟酸型鈍化工(gong)藝
該型溶液是兼(jian)有(you)浸蝕和鈍化(hua)(hua)作用(yong)的綜合型配方。可在鈍化(hua)(hua)之初,同時(shi)消除(chu)(chu)掉熱加工氧(yang)化(hua)(hua)皮和表面(mian)極薄(bo)的貧(pin)鉻層金(jin)屬。當氧(yang)化(hua)(hua)皮除(chu)(chu)去后(hou),整個反應(ying)轉變為(wei)以鈍化(hua)(hua)為(wei)主的過程。典型工藝為(wei):硝酸(suan)10%(質量(liang)分(fen)數(shu)),氫氟酸(suan)(HF)1%(質量(liang)分(fen)數(shu));溫度 76℃,時(shi)間3min。
七、不銹鋼的堿性(xing)溶液鈍(dun)化(hua)
堿性溶液鈍(dun)化(hua)適用于30Cr13、40Cr13 等馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)。因為(wei)馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)耐蝕性較差,用酸性鈍(dun)化(hua)液難(nan)以取(qu)得(de)滿意的效果。其典(dian)型工(gong)藝為(wei):
配方: 氫氧化(hua)鈉(na)溶液14%(質量分數),亞硝(xiao)酸鈉(na)2g/L,磷酸鈉(na)3%(質量分數)。
加(jia)熱溫度 100~110℃,鈍化時間一般為20~30min,色澤未出(chu)現彩色變化之前取出(chu)。
鈍(dun)化預(yu)處理:零件(jian)鈍(dun)化前需在(zai)稀硫酸溶液 22mL/L 中浸蝕(shi) 30s。
鈍化(hua)后零件表面的堿性應充(chong)分(fen)洗凈、干燥。
八(ba)、不銹鋼的電解鈍化
不銹鋼(gang)的(de)電(dian)解鈍化是1995年諸震鳴(ming)提出的(de)電(dian)解鈍化工藝的(de)一(yi)種。
奧氏體不銹鋼鈍(dun)化工藝:先氧化后鈍(dun)化。
磷酸(suan)電解氧化(hua)
配方: 磷酸(suan) 15%(質量(liang)(liang)分數(shu)),六(liu)偏(pian)磷酸(suan)鈉1%~2%(質量(liang)(liang)分數(shu)),鉬酸(suan)鈉2%(質量(liang)(liang)分數(shu))。工藝:電(dian)壓5V、電(dian)流(liu)密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸(suan)過(guo)電位區(qu)鈍化
配方: 硫(liu)酸10%(質量分(fen)數);工藝(yi):陽極電位1V,陽極電流密度:0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九(jiu)、不(bu)銹(xiu)鋼的載波鈍化
在直流電位的基礎上(shang),疊加一定頻率和(he)幅值的對稱方波(bo)對不銹(xiu)鋼(gang)進行鈍(dun)(dun)化(hua),獲得載(zai)波(bo)鈍(dun)(dun)化(hua)膜。載(zai)波(bo)鈍(dun)(dun)化(hua)膜的穩(wen)定性(xing)和(he)耐蝕性(xing)遠優于直流鈍(dun)(dun)化(hua)膜。目前該工(gong)藝在工(gong)廠應用較少,本(ben)書不作詳細介紹。
