不锈钢表面处理方法介绍(酸洗、钝化与抛光) 介绍了近年来开发的部分不锈钢产品的酸洗、钝化及机械抛光、化学抛光、电化学抛光工 艺,针对不同的不锈钢牌号及零件规格,给出了相应的表面处理配方及工艺方案 不锈钢因其优良的耐腐蚀性和良好的外观而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、焊接等加工过程,表面时常会产生黑色的氧化皮氧化皮不仅影响 不锈钢的外观质量,也会对产品的后续加工产生不利影响,故在后续加工前必须采用酸洗、抛 光等表面处理方法将其除去不锈钢氧化皮为 NiO2、 Cr2O3 、FeO·Cr2O3、FeO·Cr2O·3Fe2O3 等致密型氧化物,去除难度因不锈钢牌号及零件规格、制 造条件的差异而不同,如果表面处理不当,不仅浪费人力,还可能造成不锈钢点蚀、报废不 锈钢酸洗、钝化目前在真空技术网看到的研究报道较少,笔者就一些在生产中简便可行的不 锈钢表面处理方法介绍如下 1、不锈钢酸洗 酸洗的主要目的是除去不锈钢经高温作业(如热处理、焊接、锻造、铸造等) 产生的氧化 膜,露出不锈钢原始表面不锈钢零件形状、规格不同,有时需要采用的酸洗方法也不同,如 浸洗、擦洗、酸洗膏酸洗等。
不锈钢的酸洗、钝化包括如下步骤:酸洗前验收—除油—水洗—酸洗—水洗—除挂灰—水 洗—钝化—水洗—中和—水洗—干燥—除氢 1.1、除油 表面油污严重时,应使用有机溶剂如汽油等清洗油污较少时可以采用化学除油、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℃,时间以油除净为止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,电极材料用钢板或镀镍钢板 大规格不锈钢产品,如复合板、大型压力容器等,无法放入除油槽中除油,可以用抹布或拖布 蘸常温除油剂、洗衣粉等的水溶液,擦拭除油批量大、尺寸小而重量轻的零件,用滚筒除油 更好将这些零件放入滚筒内加上适当的磨料和除油剂进行除油,效果好,成本低,操作方便 但不适用于易变形的薄片零件 除油干净的标准为:除油后水洗,水膜连续 30 秒不裂开。
1.2、酸洗 根据不锈钢的材质选用酸洗液奥氏体不锈钢采用侵蚀性较强的溶液酸洗效果较好,而马氏 体不锈钢采用侵蚀性较弱的溶液酸洗效果较好不锈钢零件形状、规格不同,有时需要采用 的酸洗方法也不同 1.2.1、浸洗 较小的零件可以浸入酸洗槽中浸洗奥氏体不锈钢酸洗工艺见表 1 注:1) 喷砂件时间为 1~3min 马氏体不锈钢酸洗可以使用以下工艺:(1) 硝酸 20%(φ) ,氢氟酸 8 %~10%(φ) ,水余量,室温下 3~10min2) 硝酸 140~150g/L ,磷酸 110~120g/L ,水余量,室温下 5~10min 1.2.2、擦洗 较大规格不锈钢工件,如复合板、大型压力容器等,无法放入酸洗槽中酸洗,可以用耐酸布蘸表 1 溶液,反复多次擦拭进行酸洗其焊缝及热影响区,可以涂上溶液,用水砂纸擦洗焊缝 中夹杂的焊剂和焊渣可用钢针等工具挑去 1.2.3、酸洗膏酸洗 对于复合板、压力容器等大规格工件,也可以涂上酸洗膏进行酸洗常用配方如下:(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) 。
两种溶液中分别加入陶土,调成糊膏状即可 1.2.4、其他酸洗方法 较大的圆筒,管子内可以在表面涂少量酸洗液,使其转动,进行酸洗有些大件的局部,如压力 容器的焊缝,可以用钢丝轮,砂轮打磨后,再涂酸洗膏或酸洗液酸洗 有必要特别提出的是,酸洗要注意以下几点:(1) 马氏体不锈钢不能用腐蚀性较强的配方酸洗,否则会发生局部腐蚀但奥氏体不锈钢 可以用酸洗马氏体不锈钢的工艺进行酸洗2) 表 1 的配方 4 中含有氯离子,酸洗速度较快,只用于厚氧化膜的初酸洗初酸洗后再 用其他酸洗工艺进行第二次酸洗氯离子易引起不锈钢点腐蚀配制酸洗溶液时尽量用蒸 馏水,防止氯离子的混入3) 擦洗、滚洗、酸洗膏酸洗时,应使酸洗表面始终保持湿润,不能干燥,否则局部酸浓度 过高,将产生云雾状花纹4) 在各种酸洗工艺过程中都必须注意严格控制酸洗温度、时间等工艺条件,否则会酸洗 不足、过酸洗,甚至发生工件腐蚀报废 1.3、除挂灰 不锈钢酸洗后表面一般都残留有一层挂灰除去挂灰的方法有如下两种:(1) 电化学除挂灰即用电化学除油槽,进行阳极处理阳极电流密度 3~5A/dm2,时间 5~10min2) 气/水枪冲洗挂灰即用压力为 2~5kg/cm2 的压缩空气和自来水混合的高速水流冲 洗工件。