不锈钢表面处理酸洗钝化抛光

不锈钢表面处理酸洗钝化抛光

不锈钢因其优良的耐腐蚀性和良好的外观而被广泛应用。 不锈钢在生产过程中,不可避免地要经过退火、正火、淬火、焊接等加工工序,表面常出现黑色氧化皮。 氧化皮不仅影响不锈钢的外观质量,而且对产品的后续加工产生不利影响。 因此,在后续加工前必须通过酸洗、抛光等表面处理方法将其去除。 不锈钢氧化皮是致密的氧化物,如NiO2、Cr2O3、FeO·Cr2O3、FeO·Cr2O·3Fe2O3等。去除的难度根据不锈钢牌号、零件规格和制造条件的不同而不同。 表面处理不当不仅会浪费人力,还可能造成不锈钢的点蚀和报废。 目前真空技术网络上关于不锈钢酸洗钝化的研究报道较少。 笔者介绍如下一些生产中简单可行的不锈钢表面处理方法。

1、不锈钢酸洗

酸洗的主要目的是去除不锈钢在高温作业(如热处理、焊接、锻造、铸造等)时产生的氧化膜,露出不锈钢原有的表面。 不锈钢零件形状、规格不同,有时需要采用不同的酸洗方法,如浸渍、擦洗、酸洗膏酸洗等。

不锈钢酸洗钝化包括以下步骤:酸洗前验收——除油——水洗——酸洗——水洗——除尘——水洗——钝化——水洗——中和——水洗——烘干——除氢。

1.1. 脱脂

当表面油污较重时,应使用汽油等有机溶剂清洗。 当油污较少时,可采用化学除油、电化学除油等。

(1)化学除油:氢氧化钠60~80g/L、磷酸钠20~40g/L、碳酸钠20~40g/L、硅酸钠3~10g/L。 总碱度65~100g/L,温度70~90℃,时间至除油为止。

(2)电化学除油:氢氧化钠30~50g/L、磷酸钠20~30g/L、碳酸钠20~30g/L、水玻璃3~5g/L。 总碱度40~60g/L,温度60~80℃,电流密度3~10A/dm2,时间:阴极3~5min,阳极1~5min,电极材料为钢板或镀镍钢板。

大型不锈钢制品,如复合板、大型压力容器等,不能放入脱脂罐进行脱脂。 可以用抹布或拖把蘸上常温脱脂剂、洗衣粉等的水溶液来擦拭脱脂。 对于批量大、尺寸小、重量轻的零件,最好采用滚筒脱脂。 将这些零件放入滚筒中,加入适当的磨料和脱脂剂进行脱脂。 效果好、成本低、操作简单。 但不适用于易变形的薄型零件。

干净除油的标准是:除油后用水冲洗,30秒水膜不应破裂。

1.2. 酸洗

根据不锈钢材质选择酸洗液。 奥氏体不锈钢用腐蚀性较大的溶液酸洗效果较好,而马氏体不锈钢用腐蚀性较小的溶液酸洗效果较好。 不锈钢零件的形状和规格不同,有时需要不同的酸洗方法。

1.2.1. 浸泡

较小的零件可以浸入酸洗槽中。 奥氏体不锈钢的酸洗工艺如表1所示。

不锈钢铸件表面处理工艺_不锈钢铸造后如何表面处理_不锈钢铸件加工工艺/

表1 奥氏体不锈钢酸洗工艺

注:1)喷砂时间为1~3分钟。

马氏体不锈钢可采用以下工艺进行酸洗:

(1)硝酸20%(φ)、氢氟酸8%~10%(φ)、剩余水,室温3~10分钟。

(2)硝酸140~150g/L,磷酸110~120g/L,水平衡,室温5~10min。

1.2.2. 擦洗

较大的不锈钢工件,如复合板、大型压力容器等,不能放入酸洗槽进行酸洗。 可以用耐酸布蘸表1的溶液反复擦拭进行酸洗。 焊缝和热影响区可涂上溶液并用水砂纸擦洗。 焊缝中含有的焊剂和熔渣可用钢针等工具挑出。

1.2.3. 用酸洗膏进行酸洗

对于复合板、压力容器等大型工件,也可采用酸洗膏进行酸洗。 常用食谱如下:

(1)硝酸10%~15%(φ),氢氟酸15%~20%(φ),水60%~70%(φ)。

(2)硝酸5%(φ)、硫酸10%(φ)、盐酸40%(φ)、水45%(φ)。

将粘土添加到两种溶液中并制成糊状物。

1.2.4. 其他酸洗方法

对于较大的圆筒、管材,可在表面涂少量酸洗液,旋转进行酸洗。 有些大型零件,如压力容器的焊缝,可用钢丝轮、砂轮抛光,然后用酸洗膏或酸洗液进行酸洗。

酸洗时需特别注意以下几点:

(1)马氏体不锈钢不能用腐蚀性强的配方进行酸洗,否则会发生局部腐蚀。 然而,奥氏体不锈钢可以采用酸洗马氏体不锈钢的工艺进行酸洗。

(2)表1中的配方4含有氯离子,酸洗速度较快,仅用于厚氧化膜的初始酸洗。 初次酸洗后,采用其他酸洗工艺进行第二次酸洗。 氯离子很容易引起不锈钢的点蚀。 配制酸洗液时,尽量使用蒸馏水,防止氯离子混入。

(3)擦洗、滚压或用酸洗膏酸洗时,酸洗面应始终保持湿润,不能干燥。 否则,局部酸浓度过高,会产生浑浊的图案。

(4)各种酸洗过程中,必须注意严格控制酸洗温度、时间等工艺条件。 否则,可能会发生酸洗不足、酸洗过度,甚至工件腐蚀报废。

1.3. 清除悬挂的灰尘

不锈钢酸洗后表面通常会残留一层灰。 去除悬挂粉尘的方法有两种:(1)电化学除尘。 即采用电化学除油槽进行阳极氧化。 阳极电流密度为3~5A/dm2,时间为5~10min。 (2) 用气枪/水枪将灰烬冲掉。 即用压缩空气与自来水混合的高速水流,压力为2~5kg/cm2对工件进行冲洗。