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1、技术文章不锈钢表面处理技术应用不锈钢表面处理技术应用摘要：本文主要介绍不锈钢的几种表面处理工艺，介绍了其特性、优缺点以及如何应用这些工艺技术对不锈钢产品进行表面精饰，指出了不锈钢产品更广泛的用途及市场前景。 关键词：不锈钢；表面处理技术；亚光处理；光亮处理；彩色处理 1、前言 不锈钢表面精饰处理技术分为亚光处理技术、镜面光亮处理技术、表面彩色处理技术。目前这些工艺技术应用于不同产品和不同领域都得到极好效果。 2、不锈钢亚光处理技术应用 不锈钢亚光处理技术是指加工成型的产品达到均匀的银白色，与不锈钢本身色泽一致，并具有金属光泽。这一般指制作大型不锈钢产品而言，因为大型不锈钢件经过卷板、冲压、折边
2、和焊接加工过程，加工成型的工件表面有焊缝及油污、铁锈、黄斑等，既不美观，又易锈蚀，降低了其不锈钢产品的质量和价值。要使不锈钢产品出厂达到美观，受到客户的欢迎，就必须对不锈钢产品进行表面精饰处理加工。 对于大型不锈钢件产品一般采用成型后进行亚光处理，不过在处理前也可先作部件预处理，复合后再作最后处理。经过这个处理既能达到外表美观，又能提高其防腐性和防变色性能。也可先作喷砂处理然后再进行酸洗钝化处理来达到亚光目的。经过上述方法处理后，不锈钢产品的防腐性可提高23倍。因为不锈钢之所以不会生锈主要由于有铬、镍成分存在，再经过亚光处理，不但能消除不锈钢基体夹杂的杂质和表面富铁层，而且能使铬、镍富集在表面
3、，形成完整纯化膜，起到较好的防腐作用。3、不锈钢镜面光亮处理技术应用 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。 下面笔者分别介绍这三种工艺方法的优缺点，供大家参考选用，见表1。 表1 三种抛光工艺的优缺点 下面笔者重点介绍镜面光亮的电化学抛光工艺特性。不锈钢借助直流电流通过特定电解质、传递到对极的导体，从而使阳极上的不锈钢件表面去除一层金属，使凹凸不平表面达到整平，光亮的表面，称为不锈钢电化处理技术电化学抛光。 不锈钢电化光亮的处理过程是金属阳极溶解，阳极形成氧化膜及阳极释放出氧的三个过程在同时进行。所以说电化光亮处理对不锈钢产
4、品及各种金属构件无氢脆性。经过电化光亮处理的不锈钢产品，可保持原来产品的几何形状，产品的光亮度及清洁度可保持2年以上不走样，同时还能除去产品上的细毛刺，特别适用于易损零件及难以达到区域的去毛件，如精密车床零件、光学、电机、电子零件和家用电器等。电化光亮处理技术在去毛刺同时，也能去除零件表面上微裂纹及嵌入的外来杂质，它没有能量输入零件表面，即对拉、压应力的表面可变成无应力表面，从而提高了产品的疲劳抗力。不锈钢产品经电化光亮处理后可使其耐腐蚀性能提高23倍。因为不锈钢经电化处理后铬镍氧化物组成强化的钝化膜，解决了其表面贫铬贫镍层，形成富集的铬、镍钝化层。 不锈钢产品经电化光亮处理后，产品的清洁度得
5、到提高。因为电化处理后工件表面光亮、平滑，污垢物不易粘在其表面。如热水器中电加热管长期在水中，水中的钙、镁杂质易结在管子上侵蚀管子引起穿孔。但经过电化光亮处理后，水垢物不易结牢，大大地提高了其使用寿命。又如制药设备，所有药剂相接触表面都要有较高的清洗性和清洁度及耐腐蚀等要求。电化光亮处理技术能满足这个要求，它是制药设备必须使用的工艺技术之一。4、不锈钢彩色处理技术应用 彩色不锈钢处理技术，从工艺角度来说有化学法和电化学法，他们在特定电解质中处理可以得到不同颜色，从而提高了不锈钢的耐磨性、防腐性和花色品种，应用于不同场合，得到不同的经济效益。制作彩色不锈钢方法有如下几种：高温氧化法，化学氧化法，
6、电化学氧化法，离子植入法，气相裂解法。 各种处理方法概况如下： (1)高温氧化法是在特定的熔盐中将工件浸入保持一定的工艺温度、时间后，使工件形成一定厚度的氧化膜，而呈现出各种不同色泽。 (2)化学氧化法是在特定溶液中，通过控制温度和时间形成各种膜的颜色，一般用“因可法”较多，不过要能保持产品色泽一致的话，必须使用参比电极来控制。(3)电化学法是在特定电解液中，通过控制温度、电压时间来形成一定厚度氯化膜的色泽，这个工艺较成熟，应用较广。(4)离子植入法是通过真空中气化离子沉积于不锈钢表面，如市面上手表壳，表带的金黄就是采用这种工艺技术，适用于大批量生产。(5)气相裂解法，工艺较复杂，工业上应用比
7、较少，本文不作多述。 5 结 论 (1)不锈钢件经上述表面处理后，能使其防腐性提高23倍，能去毛刺，提高其防粘性能，达到美观精饰外表，给人们以华丽、高贵的感觉。(2)不锈钢件经过上述表面处理后，能满足一些产品特殊要求，提高产品质量，延长设备使用寿命，提高市场竞争能力，给企业带来较好的经济效益。常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：表面本色白化处理；表面镜面光亮处理；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
8、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： 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。 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。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。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：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
9、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：化学氧化着色法；电化学氧化着色法；离子沉积氧化物着色法；高温氧化着色法；气相裂解着色法。各种方法简单概况如下：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。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。 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
10、资大，成本高，小批量产品不合算。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。 气相裂解着色法：较为复杂，在工业中应用较少。1.3 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。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
11、。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
12、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
13、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。 一些常见不锈钢表面处理问题有哪些 1. 200、201、202、300、301等不锈钢装饰材料（如扶手、防盗网、护栏等）如何清除焊斑？如何清除锈迹？如何防锈？答：采用如下步骤：第一：用“云清牌不锈钢除锈水或除锈膏”除掉锈迹或焊斑，彻底清水冲净，晾干或风干；第二：待不锈钢表面彻底干燥后，再用“云清牌不锈钢护膜液”喷涂、刷涂进行保护。2. 304材质不锈钢氩弧焊后的焊斑如何清除？答
14、、如果材质本身光泽度要求不高或希望焊斑清除时间短，请选用“云清牌不锈钢清洗膏”，时间短，清除彻底；如果不锈钢材质本身光亮度要求较高，请选用“云清牌不锈钢焊斑净”，需要时间稍长（1518分钟），清除后不影响不锈钢原色，保持原光亮度，也可以选用“云清牌不锈钢除锈膏或除锈水”。3. 316等耐腐蚀不锈钢电焊后的顽固焊斑如何清除？答、不锈钢电焊后的焊斑氧化皮非常顽固，用普通的不锈钢清洗膏、焊斑净或酸洗钝化膏很难清除，请选用“云清牌不锈钢热工清洗膏”，效果很好，一般1分钟即可，清除彻底，用法参阅“云清牌不锈钢清洗膏”。注意控制接触时间，时间长，可能腐蚀，导致表面颜色不美观。4. 不锈钢经高温加热冲压后的
15、产品，如何清除顽固氧化皮？ 答、不锈钢经高温加热冲压加工后产生的氧化皮非常顽固，普通方法难以清除，为此，我们专门研制了“云清牌不锈钢热工清洗膏”，特别适合于对“不锈钢热压封头”等产品一步处理，效果好，时间快（20分钟2小时），清除彻底，钝化到位。世界唯一。 5. 采用何种方案可以使不锈钢设备处理后表面颜色一致美观？ 答、最佳工艺：除油活化钝化封闭保护 1、先将待处理的不锈钢采用“云清牌不锈钢除油活化液”进行除油活化，清水冲净 ；2、采用“云清牌不锈钢钝化膏或钝化液”进行钝化，时间保持30分钟2小时或更长，用碱水（5%的片碱溶液）冲洗，再过清水即可。3、如保持效果，避免手印等污染，可采用喷涂或刷涂“云清牌不锈钢护膜液”，形成透明硬膜保护。 6. 低镍材质的不锈钢如何抗锈？ 答、两种情况
