首頁 >> 新聞中心 >> 行業新聞 >> 不鏽鋼表面處理常見問題及預防措施
  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。故廣泛應用于化工行業,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。

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    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。

    1 不锈钢常用表面处理方法

    1.1 不锈钢品种简介

    1.1.1 不锈钢主要成分:一般含有鉻(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)等优质金属元素。

    1.1.2 常见不锈钢:有鉻不锈钢,含Cr≥12%以上;镍鉻不锈钢,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。

    1.2 常见不锈钢表面处理方法

    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表面著色處理。

    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。目前对氧化皮处理方法主要有二种:

    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化學法:使用一種無汙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、複雜産品較適用。

    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:

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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。

    不鏽鋼著色方法有如下幾種:

    ⑴化學氧化著色法;

    ⑵電化學氧化著色法;

    ⑶離子沈積氧化物著色法;

    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化學氧化著色法:就是在特定溶液中,通過化學氧化形成膜的顔色,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,不過要想保證一批産品色澤一致的話,必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顔色。

    ⑶離子沈積氧化物著色法化學法: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:鍍钛金的手表殼、手表帶,一般是金黃色。這種方法適用于大批量産品加工。因爲投資大,成本高,小批量産品不合算。

    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,使工件形成一定厚度氧化膜,而呈現出各種不同色澤。

    ⑸氣相裂解著色法:較爲複雜,在工業中應用較少。

    1.3 处理方法选用

    不鏽鋼表面處理選用哪種方法,要根據産品結構、材質、及對表面不同要求,選用合適的方法進行處理。

    2 不锈钢件产生锈蚀的常见原因

    2.1 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。

    2.1.2 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)。

    2.2 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。

    2.2.3 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。

    2.2.5 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。

    2.2.6 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。

    2.3 应力集中易于造成应力腐蚀

    總之,不鏽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産生鏽蝕現象,尤其是點蝕和縫隙腐蝕。不鏽鋼件的腐蝕機理主要爲電化學腐蝕。

    因此,在不鏽鋼産品在加工作業過程中應采取一切有效措施,盡量避免鏽蝕條件和誘因的産生。實際上,許多鏽蝕條件和誘因(如劃傷、飛濺、割渣等)對于産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。

    3 不锈钢产品加工过程中存在问题

    3.1 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。

    3.2 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。

    3.3 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。

    3.4 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。

    3.5 酸洗能力有限:酸洗钝化膏并不是万能的,对等离子切割、火焰切割而产和黑色氧化皮,较难除去。

    3.6 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。

    3.7 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。

    3.8 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。

   4 应采取预防措施

    4.1 储存、吊装、运输

    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。

    4.1.2 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;并且在起吊和放置时,应避免冲击磕碰造成划伤。

    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。

    4.2 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。

    4.2.2 下料:不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。

    ⑴剪切:剪切時,應與送進支架隔離,落料鬥也應鋪以橡膠墊,避免劃傷。

    ⑵等離子切割:等離子切割後,割渣應清理幹淨。批量切割時,對于已完成的零件應及時清理出現場,以避免割渣對工件的玷汙。

    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汙、殘渣等。

    4.2.3 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。

    4.2.4 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。

    4.2.5 铆焊:不锈钢件在组对时,应避免强制组装,尤其避免火焰烤校装配。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。

    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℃。

    4.2.8 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。

    4.2.9 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。

    4.3 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。

    4.3.2 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。

    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。

    4.3.5 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。

    4.3.6 清洗干燥:酸洗钝化后,应严格按工艺进行中和、冲洗、干燥,彻底清除残留的酸液。

    4.3.7 保护:不锈钢件表面处理完毕后,应做好防护,避免人员抚摸和油污、灰尘等杂物的二次污染。

    4.3.8 避免再加工:不锈钢件表面处理完毕后,应避免对该零部件或产品的再加工。