表面處理可以延長不銹鋼的使用壽命
由于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;因此它廣泛應(yīng)用于化工行業(yè),機電行業(yè),,家用電器行業(yè),食品機械,環(huán)保行業(yè)及家庭裝潢以及精飾行業(yè)等等。大到航空航天,小到手機配件,處處都可見不銹鋼產(chǎn)品的身影,給予人們以高貴華麗的感覺。
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。盡管不銹鋼名稱有“不銹”二字,但是實際上不銹鋼也是金屬合金,也會被腐蝕,銹蝕。不銹鋼之所以能夠“不銹”,其原因恰恰是因為它的表面經(jīng)過處理已經(jīng)“生銹了”即氧化膜。只是這層“銹”非常的致密,形成了一層保護膜,使得外部的空氣和水與內(nèi)部的金屬隔開,不能再繼續(xù)腐蝕反應(yīng)。因此,為保證不銹鋼的性能良好,不被腐蝕,保護這層保護膜就是***佳的方法。這種方法就是下面就要談?wù)摰牟讳P鋼表面處理方法。
首先來了解一下不銹鋼
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。
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%。
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。
常見不銹鋼表面處理方法
常用不銹鋼表面處理技術(shù)有以下幾種處理方法: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、 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:
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?、苹瘜W法:使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫無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。
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、化學拋光、電化學拋光等方法來達到鏡面光澤。這三種方法優(yōu)缺點如下:
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:
?、呕瘜W氧化著色法;
?、齐娀瘜W氧化著色法;
⑶離子沉積氧化物著色法;
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各種方法簡單概況如下:
?、呕瘜W氧化著色法:就是在特定溶液中,通過化學氧化形成膜的顏色,有*********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,須***用參比電極來控制。
⑵電化學著色法:是在特定溶液中,通過電化學氧化形成膜的顏色。
?、请x子沉積氧化物著色法化學法: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。
?、蓺庀嗔呀庵ǎ狠^為復(fù)雜,在工業(yè)中應(yīng)用較少。
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。
不銹鋼件產(chǎn)生銹蝕的常見原因
1、 化學腐蝕
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)生化學反應(yīng),產(chǎn)生化學腐蝕而生銹。
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,易與化學介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生化學腐蝕而生銹。
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(化學腐蝕)。
電化學腐蝕
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)生電化學腐蝕。
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)生電化學腐。
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)生電化學腐蝕。
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)生電化學腐蝕。
材質(zhì):不銹鋼材質(zhì)的化學缺陷(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)生電化學腐蝕。
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,易于形成電化學腐蝕。
清洗:存留的酸洗鈍化殘液與不銹鋼發(fā)生化學腐蝕的生成物與不銹鋼件形成電化學腐蝕。
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)生緩慢的化學和電化學反應(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)該和須***加以克服。
不銹鋼產(chǎn)品加工過程中存在問題
1、焊縫缺陷:焊縫缺陷較嚴重,采用手工機械打磨處理方法來彌補,產(chǎn)生的打磨痕跡,造成表面不均勻,影響美觀。
2、 表面不一致:只對焊縫進行酸洗鈍化,也造成表面不均勻,影響美觀。
3.、劃痕難除去:整體酸洗鈍化,也不能將加工過程中產(chǎn)生的各種劃痕去掉,并且也不能去除由于劃傷、焊接飛濺而粘附在不銹鋼表面的碳鋼、飛濺等雜質(zhì),導致在腐蝕介質(zhì)存在的條件下發(fā)生化學腐蝕或電化學腐蝕而生銹。
3.、打磨拋光鈍化不均勻:手工打磨拋光后進行酸洗鈍化處理,對面積較大的工件,很難達到均勻一致處理效果,不能得理想的均勻表面。并且工時費用,輔料費用也較高。
4、 酸洗能力有限:酸洗鈍化膏并不是wn****的,對等離子切割、火焰切割而產(chǎn)和黑色氧化皮,較難除去。
5、 人為因素造成的劃傷比較嚴重:在吊裝、運輸和結(jié)構(gòu)加工過程中,磕碰、拖拉、錘擊等人為因素造成的劃傷比較嚴重,使得表面處理難度加大,而且也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。
6、 設(shè)備因素:在型材、板材卷彎、折彎過程中,造成的劃傷和折痕也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。
7、 其他因素:不銹鋼原材料在采購、儲存過程中,由于吊裝、運輸過程產(chǎn)生的磕碰和劃傷也比較嚴重,也是產(chǎn)生銹蝕的原因之一。
采用適當?shù)谋砻嫣幚砜梢苑乐共讳P鋼的銹蝕
1、酸洗鈍化:不銹鋼件的酸洗鈍化須***嚴格按工藝要求進行鈍化。 可以采用專業(yè)的不銹鋼表面鈍化劑、不銹鋼表面鈍化膏或不銹鋼表面鈍化液來處理。
2、機械拋光:要采用適當?shù)膾伖夤ぞ哌M行拋光,要求處理均勻一致,并避免過拋和再劃傷。
3、 除油除塵:不銹鋼件在進行酸洗鈍化前,須***按工藝清除油污、氧化皮、灰塵等雜物。
4、 水噴砂處理:要根據(jù)不同的處理要求,選用不同的微玻璃珠、不同的工藝參數(shù),并避免過噴等。
5、 清理打磨:如有損傷應(yīng)打磨,尤其與碳鋼件接觸造成的劃傷和飛濺、割渣造成的損傷須***認真******地清理打磨干凈。
6、 清洗干燥:酸洗鈍化后,應(yīng)嚴格按工藝進行中和、沖洗、干燥,******清除殘留的酸液。
7、保護:不銹鋼件表面處理完畢后,應(yīng)做好防護,避免人員撫摸和油污、灰塵等雜物的二次污染。
8、 避免再加工:不銹鋼件表面處理完畢后,應(yīng)避免對該零部件或產(chǎn)品的再加工。