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不銹鋼鍛件表面處理方法

來源:法蘭|對焊法蘭|不銹鋼法蘭|法蘭盤|法蘭廠家-重慶巨人管道配件有限公司     發(fā)布時間:2016-10-08 15:54:34     瀏覽次數(shù):

 不銹鋼具有獨特的強度、較高的耐磨性、優(yōu)越的防腐性能及不易生銹等優(yōu)良的特性。故廣泛應(yīng)用于化工行業(yè),食品機械,機電行業(yè),環(huán)保行業(yè),家用電器行業(yè)及家庭裝潢,精飾行業(yè),給予人們以華麗高貴的感覺。

 

不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展前景會越來越廣,但不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展很大程度上決定它的表面處理技術(shù)發(fā)展程度。常用不銹鋼表面處理技術(shù)有以下幾方面。

 

1.2 不銹鋼品種簡介

 

1.2.1 不銹鋼主要成分:一般含有鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈦(Ti)等優(yōu)質(zhì)金屬元素。

 

1.2.2 常見不銹鋼:有鉻不銹鋼,含Cr≥12%以上;鎳鉻不銹鋼,含Cr≥18%,含Ni≥12%。

 

1.2.3 從不銹鋼金相組織結(jié)構(gòu)分類:有奧氏體不銹鋼,例如:1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni11Nb,Cr18Mn8Ni5。馬氏體不銹鋼,例如:Cr17,Cr28等。一般稱為非磁性不銹鋼和帶有磁性不銹鋼。

 

1.3 常見不銹鋼表面處理方法

 

目前對不銹鋼表面進行處理方法品種:①表面本色白化處理;②表面鏡面光亮處理;③表面著色處理。

 

1.3.1 表面本色白化處理:不銹鋼在加工過程中,經(jīng)過卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過人工表面火烤加溫處理,產(chǎn)生黑色氧化皮。這種堅硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二種EO4成分,以前一般采用氫氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大,污染環(huán)境,對人體有害,腐蝕性較大,逐漸被淘汰。目前對氧化皮處理方法主要有二種:

 

⑴噴砂(丸)法:主要是采用噴微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。

 

⑵化學(xué)法:使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫?zé)o毒害的帶有無機添加劑的清洗液進行浸洗。從而達到不銹鋼本色的白化處理目的。處理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、復(fù)雜產(chǎn)品較適用。

 

1.3.2 不銹鋼表面鏡面光亮處理方法:根據(jù)不銹鋼產(chǎn)品的復(fù)雜程度和用戶要求情況不同可分別采用機械拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光等方法來達到鏡面光澤。這三種方法優(yōu)缺點如下:

項目方法優(yōu)點缺點適用產(chǎn)品

 

機械拋光整平性好,光亮勞動強度大,污染嚴重,復(fù)雜件難加工,光澤下降,投資及成本較高簡單工件,中、小產(chǎn)品,復(fù)雜件無法加工整個產(chǎn)品光澤達不到一致,光澤保持時間不長

 

化學(xué)拋光投資少,復(fù)雜件能拋,效率高,速度快光亮度不足,拋光液要加溫,有氣體溢出,需要通風(fēng)設(shè)備復(fù)雜產(chǎn)品,光亮度要求不高的產(chǎn)品可選用小批量加工較合算

 

電化學(xué)拋光達鏡面光澤,長期保持,工藝穩(wěn)定,污染少,成本低,防污染性好一次性投資大,復(fù)雜件要裝工裝,輔助電極,大量生產(chǎn)要降溫高擋中小件產(chǎn)品,要求長時間保持鏡面光亮產(chǎn)品工藝穩(wěn)定,易操作,可廣泛推廣使用

 

1.3.3 表面著色處理:不銹鋼著色不僅賦予不銹鋼制品各種顏色,增加產(chǎn)品的花色品種,而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐腐蝕性。

 

不銹鋼著色方法有如下幾種:⑴化學(xué)氧化著色法;⑵電化學(xué)氧化著色法;⑶離子沉積氧化物著色法;⑷高溫氧化著色法;⑸氣相裂解著色法。各種方法簡單概況如下:

 

⑴化學(xué)氧化著色法:就是在特定溶液中,通過化學(xué)氧化形成膜的顏色,有重鉻酸鹽法、混合鈉鹽法、硫化法、酸性氧化法和堿性氧化法。一般“茵科法”(INCO)使用較多,不過要想保證一批產(chǎn)品色澤一致的話,必須用參比電極來控制。

 

⑵電化學(xué)著色法:是在特定溶液中,通過電化學(xué)氧化形成膜的顏色。

 

⑶離子沉積氧化物著色法化學(xué)法:就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發(fā)鍍。例如:鍍鈦金的手表殼、手表帶,一般是金黃色。這種方法適用于大批量產(chǎn)品加工。因為投資大,成本高,小批量產(chǎn)品不合算。

 

⑷高溫氧化著色法:是在特定的熔鹽中,浸入工件保持在一定的工藝參數(shù),使工件形成一定厚度氧化膜,而呈現(xiàn)出各種不同色澤。

 

⑸氣相裂解著色法:較為復(fù)雜,在工業(yè)中應(yīng)用較少。

 

1.4 處理方法選用

 

不銹鋼表面處理選用哪種方法,要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、及對表面不同要求,選用合適的方法進行處理。

 

2 不銹鋼件產(chǎn)生銹蝕的常見原因

 

2.1 化學(xué)腐蝕

 

2.1.1 表面污染:附著在工件表面的油污、灰塵及酸、堿、鹽等在一定條件轉(zhuǎn)化為腐蝕介質(zhì),與不銹鋼件中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。

 

2.1.2 表面劃傷:各種劃傷對鈍化膜的破壞,使不銹鋼保護能力降低,易與化學(xué)介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。

 

2.1.3 清洗:酸洗鈍化后清洗不干凈造成殘液存留,直接腐蝕不銹鋼件(化學(xué)腐蝕)。

 

2.2 電化學(xué)腐蝕

 

2.2.1 碳鋼污染:與碳鋼件接觸造成的劃傷與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

 

2.2.2 切割:割渣、飛濺等易生銹物質(zhì)的附著與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐。

 

2.2.3 烤校:火焰加熱區(qū)域的成份與金相組織發(fā)生變化而不均勻,與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

 

2.2.4 焊接:焊接區(qū)域的物理缺陷(咬邊、氣孔、裂紋、未熔合、未焊透等)和化學(xué)缺陷(晶粒粗大、晶界貧鉻、偏析等)與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

 

2.2.5 材質(zhì):不銹鋼材質(zhì)的化學(xué)缺陷(成份不均勻、S、P雜質(zhì)等)和表面物理缺陷(疏松、砂眼、裂紋等)有利于與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

 

2.2.6 鈍化:酸洗鈍化效果不好造成不銹鋼表面鈍化膜不均勻或較薄,易于形成電化學(xué)腐蝕。

 

2.2.7 清洗:存留的酸洗鈍化殘液與不銹鋼發(fā)生化學(xué)腐蝕的生成物與不銹鋼件形成電化學(xué)腐蝕。

 

2.3 應(yīng)力集中易于造成應(yīng)力腐蝕。

 

總之,不銹鋼由于其特殊的金相組織和表面鈍化膜,使得它在一般情況下較難與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕,但并不是在任何條件下都不能被腐蝕。在腐蝕介質(zhì)和誘因(如劃傷、飛濺、割渣等)存在的條件下,不銹鋼也能與腐蝕介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)被腐蝕,而且在一定條件下的腐蝕速度相當快而產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象,尤其是點蝕和縫隙腐蝕。不銹鋼件的腐蝕機理主要為電化學(xué)腐蝕。

 

因此,在不銹鋼產(chǎn)品在加工作業(yè)過程中應(yīng)采取一切有效措施,盡量避免銹蝕條件和誘因的產(chǎn)生。實際上,許多銹蝕條件和誘因(如劃傷、飛濺、割渣等)對于產(chǎn)品的外觀質(zhì)量也有顯著的不利的影響,也應(yīng)該和必須加以克服。

 

 

3 不銹鋼產(chǎn)品采用表面處理工藝

 

3.1 打磨:采用的是手工機械打磨,主要處理下料切割缺陷、焊縫缺陷、鉚焊時的鉚焊點及加工過程中產(chǎn)生的各種劃痕。

 

3.2 焊縫酸洗:焊縫酸洗鈍化,主要處理焊縫處的黑色氧化皮。

 

3.3 整體鈍化:整體酸洗鈍化,主要處理整體要求一致的產(chǎn)品,但目前這種處理方法很難達到理想的一致效果。

 

3.4 拋光鈍化:手工打磨拋光后酸洗鈍化處理,主要處理表面有裝飾要求的產(chǎn)品,但目前的處理方法很難達到較好的處理效果,而且材料費用和工時費用都比較高。

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