浅谈不锈钢表面处理常见问题及预防措施(1)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)哈尔滨松江电机有限公司 作者:王英民

  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。

一、不锈钢常用表面处理方法

(一) 不锈钢品种简介

  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。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% 。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。

(二) 常见不锈钢表面处理方法

  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。

  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。

  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。

  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。

(三)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。

二、不锈钢件产生锈蚀的常见原因

(一)化学腐蚀

  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。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。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)。

(二)电化学腐蚀

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

三、不锈钢产品加工过程中存在问题

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

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