不锈钢常见表面处理

不锈钢工件及紧固件的表面处理是指在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。通过某些方法在紧固件表面形成一个覆盖层的过程,这不仅能够提高紧固件本身的防腐蚀能力,还使得紧固件外观美化,因此需要通过表面处理来改善不锈钢工件的性能。
不锈钢表面处理的几种常见方式:
一、不锈钢钝化
钝化过程推荐的金属表面必须是不含铁的,任何铁、铸铁、低碳钢、中碳钢或低合金钢的表面上游离态铁离子的存在都将引起其表面锈蚀或不锈钢的点蚀。这是非常严重的问题,所以钝化只用于处理奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢,不锈钢钝化主要的目的就是防止不锈钢表面氧化和被腐蚀。
二、不锈钢酸洗
酸洗处理的目的是去除高温焊接、热处理或热加工后不锈钢表面的氧化皮。同时也可以消除钢铁已经生成的锈蚀物或钢铁表面的颗粒污染物。需要注意的是酸洗后如果没有清洗干净金属表面的酸液,那么金属表面很快就会开始生锈腐蚀,这将导致钢的耐腐蚀性降低。不锈钢酸洗工艺可以适用于大部分型号不
锈钢的表面处理。酸洗操作在去除金属表面杂质的同时会导致金属尺寸稍有改变,因此酸洗的结果是在一定程度上得到一个哑光的表面光洁度同时会伴随尺寸减少。
由于真空热处理有良好的受控气氛,如采用真空热处理进行光亮退火,则无需进行酸洗,通常真空光亮退火会使不锈钢得到一个更好的光洁面。
三、不锈钢除油脱脂
不锈钢表面处理任何一道工艺的前处理都必须先去除油脂、切削油、附着化合物和其它润滑剂等,然后才可以进行不锈钢部件的表面处理或最终的钝化处理。
通常情况下选用不锈钢清洗剂,只需要常温浸泡便可除去任意油污,操作简单,劳动强度低。与其他金属的清洗操作中,可通过涂刷、喷射或搅拌等操作提高清洁率。
其他不锈钢紧固件工艺
除以上工艺还有如:电镀、阳极氧化、喷砂、涂装、除锈等也是常见的不锈钢表面处理技术,但因不锈钢自身的性能已经能满足日常需要,所以这些工艺较少使用。
另外一些不锈钢工件及零部件为达到表面光洁度及美观度,常用一些表面处理方法,主要有表面本白化处理、表面镜面光亮处理、表面着处理。
四、表面本白化处理
不锈钢在加工过程中,经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理,会产生黑氧化皮。以前一般采用和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本高,环境污染严重,对人体有害,腐蚀性较大,已逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种:
■ 喷砂(丸)法:主要是采用喷射细小玻璃珠的方法,除去不锈钢表面的黑氧化皮。■ 化学法:使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗,从而达到不锈钢本的白化处理目的。这种方法对大型、复杂产品如机加工件较适用。
五、不锈钢表面镜面光亮处理方法
根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下:
■ 机械抛光:平整性好,泽光亮,劳动强度大,污染严重,复杂件难加工,光泽下降,投资及成本较高。产品整体光泽达不到一致,光泽保持时间不长。
■ 化学抛光:投资少,复杂件能抛,效率高,速度快。光亮度不足,抛光液要加湿,有气体溢出,需要通风设备。复杂产品,光亮度要求不高的产品可选用小批量加工。
■ 电化学抛光:可以实现镜面光泽并长期保持,工艺稳定,污染少,成本低,防污染性好。一次性投资大,复杂件要装工装,辅助电极。工艺稳定,易操作,可广泛推广使用。
六、不锈钢着方法
不锈钢着不仅赋予不锈钢制品各种颜,增加产品的花品种,而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。简述各种方法概况如下:
■ 化学氧化着法:在特定溶液中,通过化学氧化成膜并控制颜,有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。
■ 电化学氧化着法;在特定溶液中,通过电化学氧化成膜并控制颜。
■ 离子沉积氧化物着法:将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀膜。例如:镀钛金的手表壳、手表带,一般是金黄。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大,成本高,一般不用于小批量产品。
■ 高温氧化着法:在特定的熔盐中,浸入工件,保持一定的工艺参数,使工件形成一定厚度氧化膜,并控制呈现出不同泽。
■ 气相裂解着法:较为复杂,在工业中应用较少。
处理方法选用
不锈钢表面处理选用哪种方法,要根据产品结构、材质、及对表面不同要求,选用合适的方法进行处理。
不锈钢产品加工过程中存在问题
■ 焊缝缺陷:焊接缺陷如,咬边、未焊透、密集气孔和裂纹,不仅降低接头的牢固性,而且还会成为缝隙腐蚀的腐蚀源。进行清理操作时,还可能会夹带固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。焊缝缺陷较严重时可采用手工机械打磨处理方法来弥补,但是会产生打磨痕迹,造成表面不均匀,影响美观。
■ 表面不一致:只对焊缝进行酸洗钝化,也会造成表面不均匀,影响美观。
■ 划痕难除去:整体酸洗钝化,不能将加工过程中产生的各种划痕去掉,而且也不能去除由于划伤、焊接飞溅而粘附在不锈钢表面的碳钢、飞溅等杂质,这会导致腐蚀介质存在的条件下发生化学腐蚀或电化学腐蚀而生锈。
■ 打磨抛光钝化不均匀:手工打磨抛光后进行酸洗钝化处理,对面积较大的工件,很难达到均匀一致处理效果,不能得理想的均匀表面。并且工时费用,辅料费用也较高。
■ 酸洗能力有限:酸洗钝化膏并不是万能的,对等离子切割、火焰切割而产和黑氧化皮,较难除去。
■ 锈斑:制作前或制作过程中不锈钢产品或设备表面受到严重污染导致生锈;另外在任何表面上,粉尘、表面附着铁粉或游离态的铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀,必须清除。表面附着的铁粉一般可随粉尘一起清除掉。部分粘着力很强的附着物,必须进行彻底清理。■ 油和油脂:有机物质如油,油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于这些物质能起屏障作用,会影响化学和电化学清理效果,因而必须彻底清理掉。
■ 人为因素造成的严重划伤:在吊装、运输和结构加工过程中,磕碰、拖拉、锤击等人为因素造成的严重划伤,使得表面处理难度加大,而且也是处理后产生锈蚀的主要原因。■ 设备因素:在型材、板材卷弯、折弯过程中,造成的划伤和折痕也是产生锈蚀的主要原因。
■ 其他因素:不锈钢原材料在采购、储存过程中,由于吊装、运输过程产生的磕碰和划伤也比较严重,也是产生锈蚀的原因之一。
不锈钢产品加工过程中采取的预防措施
储存、吊装、运输
■ 不锈钢件储存:应有专用存放架,存放架应为木质或表面喷漆的碳钢支架或垫以橡胶垫,以达到与碳钢等其它金属材质隔离的目的。存放时,储存位置应便于吊运,与其它材料存放区相对隔离,应有防护措施,以避免灰尘、油污、铁锈对不锈钢的污染。
■ 不锈钢件吊装:吊装时,应采用专用吊具,如吊装带、专用夹头等,严禁使用钢丝绳以免划伤表面;起吊和放置时,应避免冲击磕碰造成划伤。
■ 不锈钢件运输:运输时,应用运输工具(如小车、电瓶车等),并应洁净有隔离防护措施,以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁拖拉,避免磕碰、划伤。
加工
■ 加工区:不锈钢件的加工区域应相对固定。不锈钢件加工区的平台应采取隔离措施,如铺上橡胶垫等。不锈钢件加工区的定置管理、文明生产应加强,以避免对不锈钢件的损伤与污染。
■ 下料:不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。剪切时,应与送进支架隔离,落料斗也应铺以橡胶垫,避免划伤等;等离子切割后割渣应清理干净。批量切割时,对于已完成的零件应及时清理出现场,以避免割渣对工件的污染;锯切下料时夹紧应加以橡胶保护,锯切后应清理工件上的油污、残渣等。
■ 机械加工:不锈钢件在车、铣等机械加工时也应注意防护,作业完成应清理干净工件表面的油污、铁屑等杂物。
■ 成型加工:在卷板、折弯过程中,应采取有效措施避免造成不锈钢件表面划伤和折痕。
■ 铆焊:不锈钢件在组对时,应避免强制组装,尤其避免火焰加热装配。组对或制作过程如有临时采用等离子切割时,应采取隔离措施以避免割渣对其它不锈钢件的污染。切割
后,工件上的割渣应清理干净。
不锈钢钝化■ 焊接:不锈钢件焊接前必须认真清除油污、锈迹、灰尘等杂物。焊接时尽量采用氩弧焊接,采用手工电弧焊时应采用小电流、快速焊,避免摆动。严禁在非焊接区域引弧,地线位置适当、连接牢固,以避免电弧擦伤。焊接时应采取防飞溅措施(如刷白灰等方法)。焊后应用不锈钢(不得采用碳钢)扁铲彻底清理熔渣和飞溅。
■ 多层焊:多层焊时,层间熔渣必须清除干净。多层焊时,应控制层间温度,一般不得超过60℃。
■ 焊缝:焊缝接头应修磨,焊缝表面不得有熔渣、气孔、咬边、飞溅、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷,焊缝与母材应圆滑过渡,不得低于母材。
■ 矫形:不锈钢件的矫形,应避免采用火焰加热方法,尤其不允许反复加热同一区域。矫形时,尽量采用机械装置,或用木锤(橡皮锤)或垫橡皮垫锤击,禁止用铁锤锤击,以避免损伤不锈钢件。
■ 搬运:不锈钢件在加工过程中进行搬运时,应用运输工具(如车辆、电瓶车或天车、叉车等),并应洁净有隔离防护措施,以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁在平台或地面直接拖拉,严禁磕碰和划伤。
表面处理
■ 清理打磨:如有损伤应打磨,尤其与碳钢件接触造成的划伤和飞溅、割渣造成的损伤必须认真彻底地清理打磨干净。
■ 机械抛光:要采用适当的抛光工具进行抛光,要求处理均匀一致,并避免过抛和再划伤。
■ 除油除尘:不锈钢件在进行酸洗钝化前,必须按工艺清除油污、氧化皮、灰尘等杂物。
■ 水喷砂处理:要根据不同的处理要求,选用不同的微玻璃珠、不同的工艺参数,并避免过喷等。
■ 酸洗钝化:不锈钢件的酸洗钝化必须严格按工艺要求进行钝化。
■ 清洗干燥:酸洗钝化后,应严格按工艺要求进行清洗干燥。

本文发布于:2024-09-22 07:21:01,感谢您对本站的认可!

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