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(创建页面,内容为“不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良特性。故广泛运用于行业,食品机械,机电行业,…”) |
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− | 不锈钢 | + | {| class="wikitable" align="right" |
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+ | | style="background: #FF2400" align= center| '''<big> 不锈钢表面处理</big>''' | ||
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+ | <small>[https://baike.so.com/gallery/list?ghid=first&pic_idx=1&eid=6643430&sid=6857245 来自 呢图网 的图片]</small> | ||
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− | + | 中文名称;不锈钢表面处理 | |
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− | + | 外文名称;Stainless steel surface treatment | |
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− | + | 主要成分;铬、镍、钼、钛 | |
− | 1.1.1 不锈钢主要成分:一般含有铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)等优质金属元素。 | + | |} |
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+ | '''不锈钢表面处理''',不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等[[优良]]特性。故广泛运用于行业,[[食品]]机械,机电行业,家用电器行业及家庭装潢,精饰行业。不锈钢的运用发展前景会越来越广,但不锈钢运用发展很大[[程度]]上决定于它的表面处理技术发展程度。<ref>[https://www.sohu.com/a/315603544_794284 常见的6种不锈钢表面处理工艺] , 搜狐, 2019年5月22日</ref> | ||
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+ | ==基 本 信息== | ||
+ | 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业,食品机械,机电[[行业]],环保行业,家用电器行业及家庭装潢,精饰行业,给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广,但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术[[发展]]程度。 | ||
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+ | == 品种简介== | ||
+ | 1.1.1 不锈钢主要成分:一般含有铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)等优质金属[[ 元素]] 。 | ||
1.1.2 常见不锈钢:有铬不锈钢,含Cr≥12%以上;镍铬不锈钢,含Cr≥18%,含Ni≥12%。 | 1.1.2 常见不锈钢:有铬不锈钢,含Cr≥12%以上;镍铬不锈钢,含Cr≥18%,含Ni≥12%。 | ||
− | 1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类:有奥氏体不锈钢,例如:1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni11Nb,Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢,例如:Cr17,Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 | + | 1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类:有奥氏体不锈钢,例如:1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni11Nb,Cr18Mn8Ni5。马氏体[[ 不锈钢]] ,例如:Cr17,Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 |
− | + | == 锈蚀原因== | |
− | + | === 化学腐蚀=== | |
− | 2.1.1 表面污染:附着在工件表面的油污、灰尘及酸、碱、盐等在一定条件转化为腐蚀介质,与不锈钢件中的某些成分发生化学反应,产生化学腐蚀而生锈。 | + | 2.1.1 表面污染:附着在工件表面的油污、灰尘及酸、碱、盐等在一定条件转化为腐蚀介质,与不锈钢件中的某些成分发生化学[[ 反应]] ,产生化学腐蚀而生锈。 |
2.1.2 表面划伤:各种划伤对钝化膜的破坏,使不锈钢保护能力降低,易与化学介质发生反应,产生化学腐蚀而生锈。 | 2.1.2 表面划伤:各种划伤对钝化膜的破坏,使不锈钢保护能力降低,易与化学介质发生反应,产生化学腐蚀而生锈。 | ||
− | 2.1.3 清洗:酸洗钝化后清洗不干净造成残液存留,直接腐蚀不锈钢件(化学腐蚀)。 | + | 2.1.3 清洗:酸洗钝化后清洗不干净造成残液存留,[[ 直接]] 腐蚀不锈钢件(化学腐蚀)。 |
− | + | === 电化学腐蚀=== | |
2.2.1 碳钢污染:与碳钢件接触造成的划伤与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 | 2.2.1 碳钢污染:与碳钢件接触造成的划伤与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 | ||
2.2.2 切割:割渣、飞溅等易生锈物质的附着与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐。 | 2.2.2 切割:割渣、飞溅等易生锈物质的附着与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐。 | ||
− | 2.2.3 烤校:火焰加热区域的成份与金相组织发生变化而不均匀,与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 | + | 2.2.3 烤校:火焰加热区域的成份与金相组织发生变化而不[[ 均匀]] ,与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 |
− | 2.2.4 焊接:焊接区域的物理缺陷(咬边、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等)和化学缺陷(晶粒粗大、晶界贫铬、偏析等)与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 | + | 2.2.4 焊接:焊接区域的[[ 物理]] 缺陷(咬边、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等)和化学缺陷(晶粒粗大、晶界贫铬、偏析等)与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 |
2.2.5 材质:不锈钢材质的化学缺陷(成份不均匀、S、P杂质等)和表面物理缺陷(疏松、砂眼、裂纹等)有利于与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 | 2.2.5 材质:不锈钢材质的化学缺陷(成份不均匀、S、P杂质等)和表面物理缺陷(疏松、砂眼、裂纹等)有利于与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。 | ||
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2.2.6 钝化:酸洗钝化效果不好造成不锈钢表面钝化膜不均匀或较薄,易于形成电化学腐蚀。 | 2.2.6 钝化:酸洗钝化效果不好造成不锈钢表面钝化膜不均匀或较薄,易于形成电化学腐蚀。 | ||
− | 2.2.7 清洗:存留的酸洗钝化残液与不锈钢发生化学腐蚀的生成物与不锈钢件形成电化学腐蚀。 | + | 2.2.7 清洗:存留的酸洗钝化残液与不锈钢发生[[ 化学]] 腐蚀的生成物与不锈钢件形成电化学腐蚀。 |
− | + | === 应力腐蚀=== | |
总之,不锈钢由于其特殊的金相组织和表面钝化膜,使得它在一般情况下较难与介质发生化学反应而被腐蚀,但并不是在任何条件下都不能被腐蚀。在腐蚀介质和诱因(如划伤、飞溅、割渣等)存在的条件下,不锈钢也能与腐蚀介质发生缓慢的化学和电化学反应被腐蚀,而且在一定条件下的腐蚀速度相当快而产生锈蚀现象,尤其是点蚀和缝隙腐蚀。不锈钢件的腐蚀机理主要为电化学腐蚀。 | 总之,不锈钢由于其特殊的金相组织和表面钝化膜,使得它在一般情况下较难与介质发生化学反应而被腐蚀,但并不是在任何条件下都不能被腐蚀。在腐蚀介质和诱因(如划伤、飞溅、割渣等)存在的条件下,不锈钢也能与腐蚀介质发生缓慢的化学和电化学反应被腐蚀,而且在一定条件下的腐蚀速度相当快而产生锈蚀现象,尤其是点蚀和缝隙腐蚀。不锈钢件的腐蚀机理主要为电化学腐蚀。 | ||
因此,在不锈钢产品在加工作业过程中应采取一切有效措施,尽量避免锈蚀条件和诱因的产生。实际上,许多锈蚀条件和诱因(如划伤、飞溅、割渣等)对于产品的外观质量也有显著的不利的影响,也应该和必须加以克服。 | 因此,在不锈钢产品在加工作业过程中应采取一切有效措施,尽量避免锈蚀条件和诱因的产生。实际上,许多锈蚀条件和诱因(如划伤、飞溅、割渣等)对于产品的外观质量也有显著的不利的影响,也应该和必须加以克服。 | ||
− | + | == 预防措施== | |
− | + | === 储存吊装=== | |
4.1.1 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,以与碳钢等其它金属材质隔离。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。 | 4.1.1 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,以与碳钢等其它金属材质隔离。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。 | ||
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4.1.3 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。 | 4.1.3 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=== | |
− | 4.2.1 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。 | + | 4.2.1 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。 |
4.2.2 下料:不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。 | 4.2.2 下料:不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。 | ||
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⑴剪切: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。 | ⑴剪切: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。 | ||
− | ⑵等离子切割: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玷污。 | + | ⑵等离子切割: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玷污。 |
⑶锯切下料:锯切下料时,夹紧应加以胶皮保护,锯切后应清理工件上的油污、残渣等。 | ⑶锯切下料:锯切下料时,夹紧应加以胶皮保护,锯切后应清理工件上的油污、残渣等。 | ||
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4.2.6 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。 | 4.2.6 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。 | ||
− | 4.2.7 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℃。 | + | 4.2.7 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℃。 |
4.2.8 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。 | 4.2.8 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。 | ||
行 90: | 行 92: | ||
4.2.9 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。 | 4.2.9 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。 | ||
− | 4.2.10 搬运:不锈钢件在加工过程中进行搬运时,应用运输工具(如小车、电瓶车或天车等),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。 | + | 4.2.10 搬运:不锈钢件在加工过程中进行搬运时,应用运输工具(如小车、电瓶车或天车等),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=== | |
4.3.1 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。 | 4.3.1 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。 | ||
行 99: | 行 101: | ||
4.3.3 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。 | 4.3.3 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。 | ||
− | 4.3.4 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。 | + | 4.3.4 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。 |
4.3.5 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。 | 4.3.5 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。 | ||
行 111: | 行 113: | ||
包括:化学品船、储罐、管道锅炉等不锈钢/低碳钢产品的表面处理,如打磨/抛光、酸洗/钝化、检验/监理、技术咨询等。 | 包括:化学品船、储罐、管道锅炉等不锈钢/低碳钢产品的表面处理,如打磨/抛光、酸洗/钝化、检验/监理、技术咨询等。 | ||
− | 主要服务对象为船舶、石油化工及食品设备等行业。 | + | 主要服务对象为船舶、石油化工及食品设备等[[ 行业]] 。 |
− | + | == 存在问题== | |
5.1 焊缝缺陷:焊缝缺陷较严重,采用手工机械打磨处理方法来弥补,产生的打磨痕迹,造成表面不均匀,影响美观。 | 5.1 焊缝缺陷:焊缝缺陷较严重,采用手工机械打磨处理方法来弥补,产生的打磨痕迹,造成表面不均匀,影响美观。 | ||
− | 5.2 表面不一致:只对焊缝进行酸洗钝化,也造成表面不均匀,影响美观。 | + | 5.2 表面不一致:只对焊缝进行酸洗钝化,也造成表面不[[ 均匀]] ,影响美观。 |
5.3 划痕难除去:整体酸洗钝化,也不能将加工过程中产生的各种划痕去掉,并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,导致在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。 | 5.3 划痕难除去:整体酸洗钝化,也不能将加工过程中产生的各种划痕去掉,并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,导致在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。 | ||
行 126: | 行 128: | ||
5.6 人为因素造成的划伤比较严重: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划伤比较严重,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。 | 5.6 人为因素造成的划伤比较严重: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划伤比较严重,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。 | ||
− | 5.7 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处理后产生锈蚀的主要原因。 | + | 5.7 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处理后产生锈蚀的主要[[ 原因]] 。 |
5.8 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。 | 5.8 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。 | ||
− | + | == 基本处理== | |
常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法:①表面本色白化处理;②表面镜面光亮处理;③表面着色处理。 | 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法:①表面本色白化处理;②表面镜面光亮处理;③表面着色处理。 | ||
− | 1.2.1 表面本色白化处理: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,产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分,以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大,污染环境,对人体有害,腐蚀性较大,逐渐被淘汰。对氧化皮处理方法主要有二种: | + | 1.2.1 表面本色白化处理: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,产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分,以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大,污染[[ 环境]] ,对人体有害,腐蚀性较大,逐渐被淘汰。对氧化皮处理方法主要有二种: |
⑴喷砂(丸)法:主要是采用喷微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。 | ⑴喷砂(丸)法:主要是采用喷微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。 | ||
行 141: | 行 143: | ||
1.2.2 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: | 1.2.2 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: | ||
− | 1.2.3 表面着色处理:不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色,增加产品的花色品种,而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。 | + | 1.2.3 表面着色处理:不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种[[ 颜色]] ,增加产品的花色品种,而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。 |
不锈钢着色方法有如下几种: | 不锈钢着色方法有如下几种: | ||
行 149: | 行 151: | ||
⑵电化学氧化着色法; | ⑵电化学氧化着色法; | ||
− | ⑶离子沉积氧化物着色法; | + | ⑶离子沉积[[ 氧化物]] 着色法; |
⑷高温氧化着色法; | ⑷高温氧化着色法; | ||
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各种方法简单概况如下: | 各种方法简单概况如下: | ||
− | ⑴化学氧化着色法:就是在特定溶液中,通过化学氧化形成膜的颜色,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。一般"茵科法"(INCO)使用较多,不过要想保证一批产品色泽一致的话,必须用参比电极来控制。 | + | ⑴化学氧化着色法:就是在特定溶液中,通过化学氧化形成膜的[[ 颜色]] ,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。一般"茵科法"(INCO)使用较多,不过要想保证一批产品色泽一致的话,必须用参比电极来控制。 |
⑵电化学着色法:是在特定溶液中,通过电化学氧化形成膜的颜色。 | ⑵电化学着色法:是在特定溶液中,通过电化学氧化形成膜的颜色。 | ||
− | ⑶离子沉积氧化物着色法化学法:就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如:镀钛金的手表壳、手表带,一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大,成本高,小批量产品不合算。 | + | ⑶离子沉积氧化物着色法化学法:就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如:镀钛金的手表壳、[[ 手表]] 带,一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大,成本高,小批量产品不合算 。 |
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+ | ⑷高温氧化着色法:是在特定的熔盐中,浸入工件保持在一定的[[工艺参数]],使工件形成一定厚度氧化膜,而呈现出各种不同色泽 。 | ||
− | + | ⑸气相裂解 着色法: 较为[[复杂]] ,在工 业中应用较少 。 | |
− | + | == 相 关视频 == | |
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+ | {{#iDisplay:r3244lqwqgq|480|270|qq}} | ||
+ | <center>8*1.5精密不锈钢管四种表面处理 工 艺的不同介绍</center> | ||
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+ | == 参考资料 == | ||
− | + | [[Category:970 技藝總論]] |
於 2023年7月27日 (四) 20:21 的最新修訂
不鏽鋼表面處理 |
中文名稱;不鏽鋼表面處理 外文名稱;Stainless steel surface treatment 主要成分;鉻、鎳、鉬、鈦 |
不鏽鋼表面處理,不鏽鋼具有獨特的強度、較高的耐磨性、優越的防腐性能及不易生鏽等優良特性。故廣泛運用於行業,食品機械,機電行業,家用電器行業及家庭裝潢,精飾行業。不鏽鋼的運用發展前景會越來越廣,但不鏽鋼運用發展很大程度上決定於它的表面處理技術發展程度。[1]
目錄
基本信息
不鏽鋼具有獨特的強度、較高的耐磨性、優越的防腐性能及不易生鏽等優良的特性。故廣泛應用於化工行業,食品機械,機電行業,環保行業,家用電器行業及家庭裝潢,精飾行業,給予人們以華麗高貴的感覺。 不鏽鋼的應用發展前景會越來越廣,但不鏽鋼的應用發展很大程度上決定它的表面處理技術發展程度。
品種簡介
1.1.1 不鏽鋼主要成分:一般含有鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈦(Ti)等優質金屬元素。
1.1.2 常見不鏽鋼:有鉻不鏽鋼,含Cr≥12%以上;鎳鉻不鏽鋼,含Cr≥18%,含Ni≥12%。
1.1.3 從不鏽鋼金相組織結構分類:有奧氏體不鏽鋼,例如:1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni11Nb,Cr18Mn8Ni5。馬氏體不鏽鋼,例如:Cr17,Cr28等。一般稱為非磁性不鏽鋼和帶有磁性不鏽鋼。
鏽蝕原因
化學腐蝕
2.1.1 表面污染:附着在工件表面的油污、灰塵及酸、鹼、鹽等在一定條件轉化為腐蝕介質,與不鏽鋼件中的某些成分發生化學反應,產生化學腐蝕而生鏽。
2.1.2 表面劃傷:各種劃傷對鈍化膜的破壞,使不鏽鋼保護能力降低,易與化學介質發生反應,產生化學腐蝕而生鏽。
2.1.3 清洗:酸洗鈍化後清洗不乾淨造成殘液存留,直接腐蝕不鏽鋼件(化學腐蝕)。
電化學腐蝕
2.2.1 碳鋼污染:與碳鋼件接觸造成的劃傷與腐蝕介質形成原電池而產生電化學腐蝕。
2.2.2 切割:割渣、飛濺等易生鏽物質的附着與腐蝕介質形成原電池而產生電化學腐。
2.2.3 烤校:火焰加熱區域的成份與金相組織發生變化而不均勻,與腐蝕介質形成原電池而產生電化學腐蝕。
2.2.4 焊接:焊接區域的物理缺陷(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)與腐蝕介質形成原電池而產生電化學腐蝕。
2.2.5 材質:不鏽鋼材質的化學缺陷(成份不均勻、S、P雜質等)和表面物理缺陷(疏鬆、砂眼、裂紋等)有利於與腐蝕介質形成原電池而產生電化學腐蝕。
2.2.6 鈍化:酸洗鈍化效果不好造成不鏽鋼表面鈍化膜不均勻或較薄,易於形成電化學腐蝕。
2.2.7 清洗:存留的酸洗鈍化殘液與不鏽鋼發生化學腐蝕的生成物與不鏽鋼件形成電化學腐蝕。
應力腐蝕
總之,不鏽鋼由於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發生化學反應而被腐蝕,但並不是在任何條件下都不能被腐蝕。在腐蝕介質和誘因(如劃傷、飛濺、割渣等)存在的條件下,不鏽鋼也能與腐蝕介質發生緩慢的化學和電化學反應被腐蝕,而且在一定條件下的腐蝕速度相當快而產生鏽蝕現象,尤其是點蝕和縫隙腐蝕。不鏽鋼件的腐蝕機理主要為電化學腐蝕。
因此,在不鏽鋼產品在加工作業過程中應採取一切有效措施,儘量避免鏽蝕條件和誘因的產生。實際上,許多鏽蝕條件和誘因(如劃傷、飛濺、割渣等)對於產品的外觀質量也有顯著的不利的影響,也應該和必須加以克服。
預防措施
儲存吊裝
4.1.1 不鏽鋼件儲存:應有專用存放架,存放架應為木質或表面噴漆的碳鋼支架或墊以橡膠墊,以與碳鋼等其它金屬材質隔離。存放時,儲存位置應便於吊運,與其它材料存放區相對隔離,應有防護措施,以避免灰塵、油污、鐵鏽對不鏽鋼的污染。
4.1.2 不鏽鋼件吊裝:吊裝時,應採用專用吊具,如吊裝帶、專用夾頭等,嚴禁使用鋼絲繩以免劃傷表面;並且在起吊和放置時,應避免衝擊磕碰造成劃傷。
4.1.3 不鏽鋼件運輸:運輸時,應用運輸工具(如小車、電瓶車等),並應潔淨有隔離防護措施,以防灰塵、油污、鐵鏽污染不鏽鋼。嚴禁拖拉,避免磕碰、劃傷。
加工
4.2.1 加工區:不鏽鋼件的加工區域應相對固定。不鏽鋼件加工區的平台應採取隔離措施,如鋪上橡膠墊等。不鏽鋼件加工區的定置管理、文明生產應加強,以避免對不鏽鋼件的損傷與污染。
4.2.2 下料:不鏽鋼件的下料採用剪切或等離子切割、鋸切等。
⑴剪切:剪切時,應與送進支架隔離,落料斗也應鋪以橡膠墊,避免劃傷。
⑵等離子切割:等離子切割後,割渣應清理乾淨。批量切割時,對於已完成的零件應及時清理出現場,以避免割渣對工件的玷污。
⑶鋸切下料:鋸切下料時,夾緊應加以膠皮保護,鋸切後應清理工件上的油污、殘渣等。
4.2.3 機械加工:不鏽鋼件在車、銑等機械加工時也應注意防護,作業完成應清理乾淨工件表面的油污、鐵屑等雜物。
4.2.4 成型加工:在卷板、折彎過程中,應採取有效措施避免造成不鏽鋼件表面劃傷和摺痕。
4.2.5 鉚焊:不鏽鋼件在組對時,應避免強制組裝,尤其避免火焰烤校裝配。組對或製作過程如有臨時採用等離子切割時,應採取隔離措施以避免割渣對其它不鏽鋼件的污染。切割後,工件上的割渣應清理乾淨。
4.2.6 焊接:不鏽鋼件焊接前必須認真清除油污、銹跡、灰塵等雜物。焊接時儘量採用氬弧焊接,採用手工電弧焊時應採用小電流、快速焊,避免擺動。嚴禁在非焊接區域引弧,地線位置適當、連接牢固,以避免電弧擦傷。焊接時應採取防飛濺措施(如刷白灰等方法)。焊後應用不鏽鋼(不得採用碳鋼)扁鏟徹底清理熔渣和飛濺。
4.2.7 多層焊:多層焊時,層間熔渣必須清除乾淨。多層焊時,應控制層間溫度,一般不得超過60℃。
4.2.8 焊縫:焊縫接頭應修磨,焊縫表面不得有熔渣、氣孔、咬邊、飛濺、裂紋、未熔合、未焊透等缺陷,焊縫與母材應圓滑過渡,不得低於母材。
4.2.9 矯形:不鏽鋼件的矯形,應避免採用火焰加熱方法,尤其不允許反覆加熱同一區域。矯形時,儘量採用機械裝置,或用木錘(橡皮錘)或墊橡皮墊錘擊,禁止用鐵錘錘擊,以避免損傷不鏽鋼件。
4.2.10 搬運:不鏽鋼件在加工過程中進行搬運時,應用運輸工具(如小車、電瓶車或天車等),並應潔淨有隔離防護措施,以防灰塵、油污、鐵鏽污染不鏽鋼。嚴禁在平台或地面直接拖拉,嚴禁磕碰和劃傷。
表面處理
4.3.1 清理打磨:如有損傷應打磨,尤其與碳鋼件接觸造成的劃傷和飛濺、割渣造成的損傷必須認真徹底地清理打磨乾淨。
4.3.2 機械拋光:要採用適當的拋光工具進行拋光,要求處理均勻一致,並避免過拋和再劃傷。
4.3.3 除油除塵:不鏽鋼件在進行酸洗鈍化前,必須按工藝清除油污、氧化皮、灰塵等雜物。
4.3.4 水噴砂處理:要根據不同的處理要求,選用不同的微玻璃珠、不同的工藝參數,並避免過噴等。
4.3.5 酸洗鈍化:不鏽鋼件的酸洗鈍化必須嚴格按工藝要求進行鈍化。
4.3.6 清洗乾燥:酸洗鈍化後,應嚴格按工藝進行中和、沖洗、乾燥,徹底清除殘留的酸液。
4.3.7 保護:不鏽鋼件表面處理完畢後,應做好防護,避免人員撫摸和油污、灰塵等雜物的二次污染。
4.3.8 避免再加工:不鏽鋼件表面處理完畢後,應避免對該零部件或產品的再加工。
包括:化學品船、儲罐、管道鍋爐等不鏽鋼/低碳鋼產品的表面處理,如打磨/拋光、酸洗/鈍化、檢驗/監理、技術諮詢等。
主要服務對象為船舶、石油化工及食品設備等行業。
存在問題
5.1 焊縫缺陷:焊縫缺陷較嚴重,採用手工機械打磨處理方法來彌補,產生的打磨痕跡,造成表面不均勻,影響美觀。
5.2 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。
5.3 劃痕難除去:整體酸洗鈍化,也不能將加工過程中產生的各種劃痕去掉,並且也不能去除由於劃傷、焊接飛濺而粘附在不鏽鋼表面的碳鋼、飛濺等雜質,導致在腐蝕介質存在的條件下發生化學腐蝕或電化學腐蝕而生鏽。
5.4 打磨拋光鈍化不均勻:手工打磨拋光後進行酸洗鈍化處理,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。並且工時費用,輔料費用也較高。
5.5 酸洗能力有限:酸洗鈍化膏並不是萬能的,對等離子切割、火焰切割而產和黑色氧化皮,較難除去。
5.6 人為因素造成的劃傷比較嚴重:在吊裝、運輸和結構加工過程中,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,而且也是處理後產生鏽蝕的主要原因。
5.7 設備因素:在型材、板材卷彎、折彎過程中,造成的劃傷和摺痕也是處理後產生鏽蝕的主要原因。
5.8 其他因素:不鏽鋼原材料在採購、儲存過程中,由於吊裝、運輸過程產生的磕碰和劃傷也比較嚴重,也是產生鏽蝕的原因之一。
基本處理
常用不鏽鋼表面處理技術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表面着色處理。
1.2.1 表面本色白化處理:不鏽鋼在加工過程中,經過卷板、扎邊、焊接或者經過人工表面火烤加溫處理,產生黑色氧化皮。這種堅硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二種EO4成分,以前一般採用氫氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大,污染環境,對人體有害,腐蝕性較大,逐漸被淘汰。對氧化皮處理方法主要有二種:
⑴噴砂(丸)法:主要是採用噴微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。
⑵化學法: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。從而達到不鏽鋼本色的白化處理目的。處理好後基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、複雜產品較適用。
1.2.2 不鏽鋼表面鏡面光亮處理方法:根據不鏽鋼產品的複雜程度和用戶要求情況不同可分別採用機械拋光、化學拋光、電化學拋光等方法來達到鏡面光澤。這三種方法優缺點如下:
1.2.3 表面着色處理:不鏽鋼着色不僅賦予不鏽鋼製品各種顏色,增加產品的花色品種,而且提高產品耐磨性和耐腐蝕性。
不鏽鋼着色方法有如下幾種:
⑴化學氧化着色法;
⑵電化學氧化着色法;
⑶離子沉積氧化物着色法;
⑷高溫氧化着色法;
⑸氣相裂解着色法。
各種方法簡單概況如下:
⑴化學氧化着色法:就是在特定溶液中,通過化學氧化形成膜的顏色,有重鉻酸鹽法、混合鈉鹽法、硫化法、酸性氧化法和鹼性氧化法。一般"茵科法"(INCO)使用較多,不過要想保證一批產品色澤一致的話,必須用參比電極來控制。
⑵電化學着色法:是在特定溶液中,通過電化學氧化形成膜的顏色。
⑶離子沉積氧化物着色法化學法:就是將不鏽鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發鍍。例如:鍍鈦金的手錶殼、手錶帶,一般是金黃色。這種方法適用於大批量產品加工。因為投資大,成本高,小批量產品不合算。
⑷高溫氧化着色法:是在特定的熔鹽中,浸入工件保持在一定的工藝參數,使工件形成一定厚度氧化膜,而呈現出各種不同色澤。
⑸氣相裂解着色法:較為複雜,在工業中應用較少。
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參考資料
- ↑ 常見的6種不鏽鋼表面處理工藝 , 搜狐, 2019年5月22日