不銹鋼表面處理完整版小冊子

1、不銹鋼表面處理Stainless Steel Surface Finishing目 錄1 前言.12 不銹鋼的種類.23 不銹鋼表面處理技術(shù).34 不銹鋼電鍍.45 不銹鋼鈍化原理及要求.56 不銹鋼鈍化工藝.67 不銹鋼鈍化零件的測試.78 不銹鋼電解拋光原理及應(yīng)用.89 不銹鋼電解拋光的特性.910不銹鋼著色 .1011不銹鋼著黑色應(yīng)用與檢測.1112常見問題與解答.12 JC METAL FINISHING前 言不銹鋼是一系列在空氣，水，鹽的水溶液，酸以及其它腐蝕介質(zhì)中具有高度化學(xué)穩(wěn)定性的鋼種。通常，我們把不銹鋼與耐酸鋼統(tǒng)稱為不銹耐酸鋼，或簡稱為不銹鋼。隨著國防工業(yè)及民用產(chǎn)品的發(fā)展，不銹

2、鋼越來越被廣泛應(yīng)用。為提高不銹鋼零部件的檔次和品質(zhì)，滿足功能與外觀要求，近二十年來，不銹鋼表面處理技術(shù)有了長足的進步，通過電鍍、電解拋光，鈍化，著色等技術(shù)來提高不銹鋼零部件的抗高溫、防變色，消光和防腐蝕性能，獲得了良好的效果。本手冊主要介紹了有關(guān)不銹鋼材料的基礎(chǔ)知識，以及不銹鋼常見的表面處理，以期讀者加深對不銹鋼表面處理的認識和了解，為大家的日常工作提供參考和幫助。趙予川2012年3月第二版 JC METAL FINISHING不銹鋼的種類不銹鋼不是單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業(yè)不銹鋼，每種不銹鋼都在其特定的應(yīng)用領(lǐng)域具有良好的性能。首先是要弄清用途，然后再確定正確的不銹鋼種類。 分類

3、舉例 主要特性1 奧氏體不銹鋼SUS303具有高韌性和塑性，但強度較低。如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕2 鐵素體不銹鋼SUS403導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良，但存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點。 3 奧氏體-鐵素體雙相SUS329是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點。不銹鋼4馬氏體不銹鋼 SUS416通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼。主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)不銹鋼金相組織的不同，可將不銹鋼做如下分類：JC METAL FINISHING不銹鋼表面處理技術(shù)不銹

4、鋼所具有獨特的強度和優(yōu)越的防腐性能等良好的特性，使其應(yīng)用前景越來越廣，但不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展很大程度上決定它的表面處理技術(shù)發(fā)展程度。不銹鋼表面處理技術(shù)主要包括以下幾種： 不銹鋼的電鍍不銹鋼表面由于在空氣中處于鈍化的狀態(tài)，電鍍前必須經(jīng)過特殊的前處理工序后，方可進行正常的電鍍。 不銹鋼的鈍化凡是不銹鋼零件，如無電鍍或其它涂層的要求，一般都要經(jīng)過鈍化處理，才能當成品使用或裝配成部件。 不銹鋼的拋光為了取得不銹鋼表面光潔度，光亮度和延長使用壽命，必須對不銹鋼進行機械拋光，繼而化學(xué)或電解拋光。 不銹鋼的著色可以通過化學(xué)，電解著色的手段，在不銹鋼表面獲得不同的顏色，如黑色，彩色等等。 JC METAL FIN

5、ISHING 不銹鋼的電鍍不銹鋼是一種表面極易鈍化的金屬。鈍化能使金屬在一定時間，一定范圍內(nèi)不會被侵蝕。但是這層致密的鈍化膜會影響不銹鋼基體與其上鍍層間的結(jié)合力，明顯地出現(xiàn)起泡、脫落；不明顯的，表面鍍層看似平整，但經(jīng)不起彎曲劃痕等結(jié)合力試驗。因此，要獲得結(jié)合力可靠的鍍層，徹底除去不銹鋼表面鈍化膜就是非常關(guān)鍵的問題。經(jīng)過適當?shù)那疤幚? 可以在不銹鋼表面電鍍鎳（化學(xué)鎳），銅，金，鉻。不銹鋼表面通過電鍍，可以達到以下目的：（1） 防銹性提高。馬氏體不銹鋼在大氣中會變色而發(fā)生腐蝕,為了提高耐蝕性，可鍍裝飾鉻或硬鉻。（2） 改善外觀。不銹鋼制品與電鍍制品裝在一起，外觀上有明顯差異，為了使外觀色澤一致，也

6、常將不銹鋼電鍍。（3） 提高不銹鋼的硬度。特別是奧氏不銹鋼的硬度低，雖然耐蝕性較好，但不耐磨，為此需鍍硬鉻，以提高硬度，增加耐磨性，延長使用壽命。 JC METAL FINISHING 不銹鋼的鈍化原理及要求一. 不銹鋼鈍化原理不銹鋼表面的金屬成份與重金屬鹽溶液或硝酸溶液發(fā)生反應(yīng)，生成一層薄的保護膜的過程。二.不銹鋼鈍化特點及用途 清除工件表面的鐵等金屬雜質(zhì)。 預(yù)防不銹鋼的局部腐蝕。 使不銹鋼表面具有足夠的清潔度。 對工件鈍化前后尺寸無影響。三. 不銹鋼鈍化對工件及前處理要求 工件表面的油污要清除干凈。 工件表面要保持平滑，不要有凹痕。 不要用沙輪、磨輪(含金屬、金屬刷加工工件。 熱處理后的氧

7、化皮要清除干凈。 表面滲碳處理的零件不能進行鈍化處理. 氮化過的不銹鋼不能進行鈍化處理。 JC METAL FINISHING 不銹鋼鈍化前注意事項注意事項：1. 機械加工前后，不用使用鐵及其氧化物等材料做成的工具清理不銹鋼的表面。2.軸承硅油等流體必須避免混入切削液中，因為它粘在零件上很難清除，若清除不徹底，會影響鈍化膜的形成。3.鈍化前要除去由于各種原因產(chǎn)生的變色。4.不要使用在其它材料上使用過的磨輪，砂輪和刷子清理不銹鋼的表面。5.在熱加工前，應(yīng)徹底清潔不銹鋼的表面，防止污物滲入材料的深層。6.440C 和S136材料，必須經(jīng)過熱處理，方可鈍化。 JC METAL FINISHING 鈍

8、化零件的測試鈍化零件的測試方法必須與接受評價的不銹鋼牌號相匹配。測試太嚴厲將使完好的材料不合格，而太寬松又將使不滿意的零件通過測試。下面介紹幾種檢測鈍化膜的方法：1、 沸水測試；2、 濕度測試；3、 鹽霧測試；4、 CuSO 4測試；5、 硝酸鐵氰化鉀測試；在實際中，通常使用的是沸水試驗測試方法，選擇鈍化好的零件放入沸騰的純水中4小時，用放大鏡觀察其結(jié)果，零件沒有任何的變色和腐蝕為合格。 JC METAL FINIS不銹鋼電解拋光原理及應(yīng)用電解拋光(electro-polishing也稱電拋光，是利用陽極在電解池中所產(chǎn)生的電化學(xué)溶解現(xiàn)象，使陽極上的微觀凸起部分發(fā)生選擇溶解以形成平滑表面的方法。

9、電化學(xué)拋光還不能完全代替機械拋光，電解拋光只是對金屬表面上起微觀整平作用，宏觀的整平要靠機械拋光，電解拋光應(yīng)用廣泛，可應(yīng)用于以下方面：生化、醫(yī)藥、化工設(shè)備及配管。食品、飲料和純水、超凈水的生產(chǎn)設(shè)備?；瘖y、洗滌用品行業(yè)設(shè)備。半導(dǎo)體工業(yè)用超純凈、高真空設(shè)備及配管。染料、涂料、油墨生產(chǎn)行業(yè)及印刷印染行業(yè)設(shè)備。 粉體干燥、過濾等設(shè)備。核工業(yè)設(shè)備。HING JC METAL FINISHING不銹鋼電解拋光的特性電解拋光有如下優(yōu)點：色澤一致，清潔光亮，光澤持久，外觀輪廓清晰； 螺紋中毛刺在電解過程中溶解脫落，可防止螺紋間咬死現(xiàn)象；拋光過的表面抗腐蝕性能增強；與機械拋光相比，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低 電解拋

10、光與化學(xué)拋光的差別，如下表： 成本 低高 工藝復(fù)雜簡單 JC METAL FINISHING不銹鋼著色不銹鋼著色不僅賦予不銹鋼制品各種顏色，增加產(chǎn)品的花色品種，而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐腐蝕性。不銹鋼著色方法有如下幾種：化學(xué)氧化著色法：就是在特定溶液中，通過化學(xué)氧化形成膜的顏色，有重鉻酸鹽法、混合鈉鹽法、硫化法、酸性氧化法和堿性氧化法。電化學(xué)著色法：是在特定溶液中，通過電化學(xué)氧化形成膜的顏色。離子沉積氧化物著色法化學(xué)法：就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發(fā)鍍。例如：鍍鈦金的手表殼、手表帶，一般是金黃色。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(shù)，使工件形成一定厚度氧化膜

11、，而呈現(xiàn)出各種不同色澤。氣相裂解著色法：較為復(fù)雜，在工業(yè)中應(yīng)用較少。不銹鋼著黑色應(yīng)用與檢測不銹鋼化學(xué)發(fā)黑的應(yīng)用范圍包括： 1） 適用于光學(xué)儀器零件的消光處理2） 適用于海洋艦船用，在濕熱高腐蝕氣候環(huán)境的惡劣條件下使用的光學(xué)儀器中不銹鋼零件的消光處理 化學(xué)黑色膜層的物理與化學(xué)性能： NO. 項 目 性 能1 反射率 很低，噴砂后反射率更低 2 結(jié)合力 良好，不亞于碳剛黑色氧化膜3抗鹽酸實驗室溫下，浸5分鐘，無變化4 中性鹽霧實驗奧氏體不銹鋼需要通過96小時 以上資料由深圳電鍍廠杰昌金屬表面處理有限公司整理 、JC METAL FINISHING常見問題與解答1.不銹鋼為什么會生銹？不銹鋼的抗腐蝕

12、能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成、晶間結(jié)構(gòu)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。不是任何一種不銹鋼，在任何環(huán)境下都能耐腐蝕, 不生銹的。不銹鋼表面有一層富鉻氧化膜（防護膜），防止氧原子的滲入及氧化，從而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因，這種薄膜遭到了不斷地破壞，空氣或液體中氧原子就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來，形成疏松的氧化鐵，金屬表面也就受到不斷地銹蝕。2.不銹鋼機械加工過程中的注意事項？加工區(qū)：不銹鋼件的加工區(qū)域應(yīng)相對固定。不銹鋼件加工區(qū)的平臺應(yīng)采取隔離措施，如鋪上橡膠墊等。不銹鋼件加工區(qū)應(yīng)避免對不銹鋼件的損傷與污染。下料：不銹鋼件的下料采用剪切或等離子切割、鋸切等。 機械加工：不銹鋼件在車、銑等機械加工時也應(yīng)注意防護，作業(yè)完成應(yīng)清理干凈工件表面的油污、鐵屑等雜物。成型加工：在卷板、折彎過程中，應(yīng)采取有效措施避免造成不銹鋼件表面劃傷和折痕。JC Metal Finishing3.為什么440C 和S136材料不能直接做鈍化？因為440C 和S136是馬氏體不銹鋼，耐蝕性較差。如果直接做鈍化，鈍化液中的硝酸會腐蝕材料，因此， 440C和S136材料鈍化前先經(jīng)過熱處理以提高硬度，改變其晶相結(jié)構(gòu)，然后再進行鈍化處理。4.為什么有復(fù)雜內(nèi)腔不銹鋼組合焊拉件電拋光時需留有工藝孔？不銹鋼焊接件電拋光時，會有電解溶液滲入