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)的影響因素
1. 不銹(xiu)鋼所含合金元素對鈍(dun)化的(de)影響。鉻(ge)(ge)、鎳(nie)屬于鈍(dun)化性(xing)(xing)強的(de)元素,鐵的(de)鈍(dun)化性(xing)(xing)次之。因此,鉻(ge)(ge)和鎳(nie)的(de)含量越高,不銹(xiu)鋼的(de)鈍(dun)化性(xing)(xing)越強,而(er)且鈍(dun)化膜(mo)的(de)穩定(ding)性(xing)(xing)也會隨著鉻(ge)(ge)鎳(nie)含量的(de)提高而(er)增加。
2. 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)金相組織對鈍化(hua)(hua)的(de)(de)影響。奧氏(shi)(shi)體(ti)、鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可(ke)鈍化(hua)(hua)性較(jiao)好(hao),馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)可(ke)鈍化(hua)(hua)性不(bu)(bu)強,因此馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性較(jiao)低(di)。
3. 經滲(shen)碳、滲(shen)氮、銅焊、釬焊的(de)(de)不銹鋼不能鈍化,否則會影響上道(dao)工序的(de)(de)質量(liang)。
4. 不銹鋼的(de)加(jia)工狀態對鈍化的(de)影(ying)響(xiang)。經各(ge)種(zhong)機械加(jia)工后(hou)的(de)不銹鋼零件表面光(guang)潔,鈍化性(xing)最(zui)好(hao);而(er)鑄、鍛件表面粗糙,鈍化性(xing)最(zui)差(cha)。
5. 不銹鋼中含有錳、碳、硅、碗、硒等元素對鈍化不利。因此(ci)當(dang)表面存(cun)在(zai)這些元素時(shi),應預先加以去(qu)除(chu),而后才能鈍化。
二、不銹鋼鈍化工藝的分類(lei)
1. 濕法鈍化(hua) 包括化(hua)學法鈍化(hua)和電(dian)化(hua)學法鈍化(hua)。
2. 干(gan)法鈍化 有室(shi)溫法鈍化和熱(re)處理法鈍化兩類(lei)。
三、不(bu)銹鋼零件(jian)的(de)干法鈍化工藝
1. 常溫自然鈍化工藝
將不銹(xiu)鋼零件(jian)經過除油、去氧(yang)化(hua)(hua)皮、拋(pao)光等預處理,然后置于清潔(jie)的空氣中(zhong)(zhong),如小零件(jian)可置于干燥(zao)器中(zhong)(zhong)存放24h。由于不銹(xiu)鋼有自(zi)鈍(dun)化(hua)(hua)能(neng)力,在(zai)空氣中(zhong)(zhong)具有強烈的鈍(dun)化(hua)(hua)趨勢,表面會形成自(zi)然鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)。
常溫(wen)自然(ran)鈍化(hua)法適(shi)用于奧氏體(ti)不銹鋼 Cr18Ni9Ti等,是在使(shi)用條件(jian)的(de)腐蝕很輕微的(de)情況下(xia)采用。
2. 熱處(chu)理法(fa)鈍化
將不銹(xiu)鋼零件(jian)表面仔細清理干(gan)凈,放于(yu)熱處理爐中(zhong)處理,可(ke)得到鈍化膜。在較(jiao)高溫度(du)(du)下,通(tong)過變化溫度(du)(du)和時間來獲得無色(se)的鈍化膜。當鈍化膜超過一定的厚度(du)(du),會出現有(you)色(se)彩的鈍化膜層。
四、不銹(xiu)鋼零件的硝酸鈍(dun)化工藝
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件在(zai)硝酸(suan)溶(rong)液中(zhong)處(chu)于鈍(dun)態,其(qi)(qi)表面(mian)生成一層極薄的鈍(dun)化膜層,處(chu)理后(hou)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件表面(mian)的色(se)澤(ze)前后(hou)無變化,即重現性良好,因此本工藝受到了廣(guang)泛采用。另(ling)外,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件硝酸(suan)鈍(dun)化后(hou)不(bu)需進行封(feng)閉處(chu)理,其(qi)(qi)鈍(dun)化膜層極其(qi)(qi)致密。而其(qi)(qi)他鈍(dun)化工藝之后(hou)需要(yao)封(feng)閉處(chu)理。
1. 不銹鋼硝酸鈍化工藝配方 見表10-9。
2. 鈍化工藝步驟(zou)(zou) 步驟(zou)(zou)如下:
a. 前處理
采(cai)取預處(chu)理清除不銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的油脂、氧化物等,接著拋光,并充分活化。
b. 鈍化處理
選擇適宜的鈍化液(見表10-8),鈍化時(shi)間參考表10-8,一(yi)般(ban)濃度(du)高,時(shi)間稍短;鈍化溫度(du),低濃度(du)硝酸(suan)液取較高溫度(du),高濃度(du)硝酸(suan)溶液,一(yi)般(ban)采用室溫。
c. 補充處(chu)理
可進一步改善膜(mo)層的(de)穩定性(xing),并中和硝(xiao)酸的(de)殘(can)留量。鐵素(su)體不銹鋼(gang)鈍(dun)化后(hou)應在4%~6%(質量分(fen)數(shu)(shu))重鉻酸鈉(NazCrzO)溶(rong)液中補充(chong)(chong)(chong)處理(li),溫度為60~70℃,時間(jian)(jian)30min。奧氏(shi)體不銹鋼(gang)不需(xu)補充(chong)(chong)(chong)處理(li),但(dan)最好在1%(質量分(fen)數(shu)(shu))的(de)氫氧化鈉溶(rong)液中進行(xing)短時間(jian)(jian)的(de)室(shi)溫中和處理(li)。馬氏(shi)體不銹鋼(gang)鈍(dun)化后(hou)應在5%(質量分(fen)數(shu)(shu))重鉻酸鈉(Na CryO)溶(rong)液中補充(chong)(chong)(chong)處理(li),或在氫氧化鈉(5%~10%,質量分(fen)數(shu)(shu)),溶(rong)液中短時間(jian)(jian)常溫補充(chong)(chong)(chong)處理(li)更好。
五、不銹鋼(gang)的硝酸(suan)-重鉻酸(suan)鹽鈍化工藝
鈍(dun)化溶(rong)液(ye)(ye)的組成以硝(xiao)酸(suan)為主,添加少量重(zhong)鉻酸(suan)鉀,以增強溶(rong)液(ye)(ye)的鈍(dun)化能力,該型溶(rong)液(ye)(ye)在國外應用較廣泛。硝(xiao)酸(suan)-重(zhong)鉻鹽型鈍(dun)化配方及工藝(yi)條件(jian)見(jian)表(biao)10-10。
六(liu)、不銹(xiu)鋼的硝酸-氫氟酸型(xing)鈍(dun)化工藝
該(gai)型(xing)溶液是兼有(you)浸蝕和鈍化(hua)作用的(de)綜合(he)型(xing)配方。可在鈍化(hua)之初,同(tong)時消除掉熱(re)加工氧化(hua)皮(pi)和表(biao)面極薄的(de)貧鉻層(ceng)金(jin)屬。當氧化(hua)皮(pi)除去后,整個(ge)反應(ying)轉變為以(yi)鈍化(hua)為主的(de)過程。典型(xing)工藝為:硝(xiao)酸(suan)10%(質量分數),氫(qing)氟酸(suan)(HF)1%(質量分數);溫度 76℃,時間(jian)3min。
七(qi)、不銹鋼的堿性溶(rong)液鈍化
堿性(xing)溶(rong)液(ye)(ye)鈍化適用于30Cr13、40Cr13 等馬氏體(ti)不銹鋼。因為(wei)(wei)馬氏體(ti)不銹鋼耐(nai)蝕性(xing)較(jiao)差,用酸性(xing)鈍化液(ye)(ye)難以取(qu)得滿意的效果。其典(dian)型(xing)工(gong)藝為(wei)(wei):
配方(fang): 氫氧化鈉溶(rong)液14%(質(zhi)量分數(shu)),亞硝酸鈉2g/L,磷酸鈉3%(質(zhi)量分數(shu))。
加熱溫(wen)度 100~110℃,鈍化(hua)時間(jian)一般為20~30min,色澤未(wei)出現彩色變化(hua)之前取(qu)出。
鈍(dun)化預處理:零件鈍(dun)化前需(xu)在(zai)稀硫酸溶液(ye) 22mL/L 中浸(jin)蝕(shi) 30s。
鈍化(hua)后零件表面的堿性應充(chong)分洗凈、干燥。
八(ba)、不銹鋼的電解鈍化
不(bu)銹鋼的(de)電解(jie)(jie)鈍化是(shi)1995年諸震鳴提(ti)出的(de)電解(jie)(jie)鈍化工藝(yi)的(de)一種。
奧(ao)氏體(ti)不銹鋼鈍(dun)化工藝:先氧(yang)化后鈍(dun)化。
磷酸電解氧(yang)化
配方: 磷酸(suan) 15%(質量分(fen)(fen)(fen)數(shu)),六偏磷酸(suan)鈉1%~2%(質量分(fen)(fen)(fen)數(shu)),鉬酸(suan)鈉2%(質量分(fen)(fen)(fen)數(shu))。工(gong)藝:電壓5V、電流密度3~6A/dm2,溫度25~35℃,時間5~8min。
硫酸過電位區鈍化
配方: 硫酸10%(質量分數);工藝:陽(yang)極(ji)電位1V,陽(yang)極(ji)電流密度(du):0.015~0.025A/dm2,時間為5~10min。
九、不銹(xiu)鋼的載波鈍(dun)化(hua)
在(zai)直(zhi)流電位的(de)基礎上,疊加一定頻率和幅(fu)值的(de)對(dui)稱方波對(dui)不銹鋼進行鈍(dun)(dun)化(hua),獲得載波鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。載波鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)的(de)穩定性(xing)和耐(nai)蝕性(xing)遠優(you)于(yu)直(zhi)流鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)。目(mu)前該工藝在(zai)工廠應用較少,本書不作詳細介紹。
