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不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展前景會(huì)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。
1 不銹鋼常用表面處理方法
1.1 不銹鋼品種簡介
1.1.1 不銹鋼主要成分：一般含有鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、鈦（Ti）等優(yōu)質(zhì)金屬元素。
1.1.2 常見不銹鋼：有鉻不銹鋼，含Cr≥12%以上；鎳鉻不銹鋼，含Cr≥18%，含Ni≥12%。
1.1.3 從不銹鋼金相組織結(jié)構(gòu)分類：有奧氏體不銹鋼，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。馬氏體不銹鋼，例如：Cr17，Cr28等。一般稱為非磁性不銹鋼和帶有磁性不銹鋼。
1.2 常見不銹鋼表面處理方法
常用不銹鋼表面處理技術(shù)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 表面本色白化處理：不銹鋼在加工過程中，經(jīng)過卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過人工表面火烤加溫處理，產(chǎn)生黑色氧化皮。這種堅(jiān)硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二種EO4成分，以前一般采用氫氟酸和硝酸進(jìn)行強(qiáng)腐蝕方法去除。但這種方法成本大，污染環(huán)境，對(duì)人體有害，腐蝕性較大，逐漸被淘汰。目前對(duì)氧化皮處理方法主要有二種：
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(xué)法：使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫?zé)o毒害的帶有無機(jī)添加劑的清洗液進(jìn)行浸洗。從而達(dá)到不銹鋼本色的白化處理目的。處理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對(duì)大型、復(fù)雜產(chǎn)品較適用。
1.2.2 不銹鋼表面鏡面光亮處理方法：根據(jù)不銹鋼產(chǎn)品的復(fù)雜程度和用戶要求情況不同可分別采用機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光等方法來達(dá)到鏡面光澤。這三種方法優(yōu)缺點(diǎn)如下：
1.2.3 表面著色處理：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：
⑴化學(xué)氧化著色法；
⑵電化學(xué)氧化著色法；
⑶離子沉積氧化物著色法；
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(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。一般“茵科法”（INCO）使用較多，不過要想保證一批產(chǎn)品色澤一致的話，必須用參比電極來控制。
⑵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。
⑶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(jī)中進(jìn)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。這種方法適用于大批量產(chǎn)品加工。因?yàn)橥顿Y大，成本高，小批量產(chǎn)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(shù)，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈現(xiàn)出各種不同色澤。
⑸氣相裂解著色法：較為復(fù)雜，在工業(yè)中應(yīng)用較少。
1.3 處理方法選用
不銹鋼表面處理選用哪種方法，要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、及對(duì)表面不同要求，選用合適的方法進(jìn)行處理。
2 不銹鋼件產(chǎn)生銹蝕的常見原因
2.1 化 學(xué)腐蝕
2.1.1 表面污染：附著在工件表面的油污、灰塵及酸、堿、鹽等在一定條件轉(zhuǎn)化為腐蝕介質(zhì)，與不銹鋼件中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。
2.1.2 表面劃傷：各種劃傷對(duì)鈍化膜的破壞，使不銹鋼保護(hù)能力降低，易與化學(xué)介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。
2.1.3 清洗：酸洗鈍化后清洗不干凈造成殘液存留，直接腐蝕不銹鋼件（化學(xué)腐蝕）。
2.2 電化學(xué)腐蝕
2.2.1 碳鋼污染：與碳鋼件接觸造成的劃傷與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
2.2.2 切割：割渣、飛濺等易生銹物質(zhì)的附著與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐。
2.2.3 烤校：火焰加熱區(qū)域的成份與金相組織發(fā)生變化而不均勻，與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
2.2.4 焊接：焊接區(qū)域的物理缺陷（咬邊、氣孔、裂紋、未熔合、未焊透等）和化學(xué)缺陷（晶粒粗大、晶界貧鉻、偏析等）與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
2.2.5 材質(zhì)：不銹鋼材質(zhì)的化學(xué)缺陷（成份不均勻、S、P雜質(zhì)等）和表面物理缺陷（疏松、砂眼、裂紋等）有利于與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
2.2.6 鈍化：酸洗鈍化效果不好造成不銹鋼表面鈍化膜不均勻或較薄，易于形成電化學(xué)腐蝕。
2.2.7 清洗：存留的酸洗鈍化殘液與不銹鋼發(fā)生化學(xué)腐蝕的生成物與不銹鋼件形成電化學(xué)腐蝕。
2.3 應(yīng)力集中易于造成應(yīng)力腐蝕
總之，不銹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(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕，但并不是在任何條件下都不能被腐蝕。在腐蝕介質(zhì)和誘因（如劃傷、飛濺、割渣等）存在的條件下，不銹鋼也能與腐蝕介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)被腐蝕，而且在一定條件下的腐蝕速度相當(dāng)快而產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，尤其是點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。不銹鋼件的腐蝕機(jī)理主要為電化學(xué)腐蝕。
因此，在不銹鋼產(chǎn)品在加工作業(yè)過程中應(yīng)采取一切有效措施，盡量避免銹蝕條件和誘因的產(chǎn)生。實(shí)際上，許多銹蝕條件和誘因（如劃傷、飛濺、割渣等）對(duì)于產(chǎn)品的外觀質(zhì)量也有顯著的不利的影響，也應(yīng)該和必須加以克服。
3 不銹鋼產(chǎn)品加工過程中存在問題
3.1 焊縫缺陷：焊縫缺陷較嚴(yán)重，采用手工機(jī)械打磨處理方法來彌補(bǔ)，產(chǎn)生的打磨痕跡，造成表面不均勻，影響美觀。
3.2 表面不一致：只對(duì)焊縫進(jìn)行酸洗鈍化，也造成表面不均勻，影響美觀。
3.3 劃痕難除去：整體酸洗鈍化，也不能將加工過程中產(chǎn)生的各種劃痕去掉，并且也不能去除由于劃傷、焊接飛濺而粘附在不銹鋼表面的碳鋼、飛濺等雜質(zhì)，導(dǎo)致在腐蝕介質(zhì)存在的條件下發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕而生銹。
3.4 打磨拋光鈍化不均勻：手工打磨拋光后進(jìn)行酸洗鈍化處理，對(duì)面積較大的工件，很難達(dá)到均勻一致處理效果，不能得理想的均勻表面。并且工時(shí)費(fèi)用，輔料費(fèi)用也較高。
3.5 酸洗能力有限：酸洗鈍化膏并不是萬能的，對(duì)等離子切割、火焰切割而產(chǎn)和黑色氧化皮，較難除去。
3.6 人為因素造成的劃傷比較嚴(yán)重：在吊裝、運(yùn)輸和結(jié)構(gòu)加工過程中，磕碰、拖拉、錘擊等人為因素造成的劃傷比較嚴(yán)重，使得表面處理難度加大，而且也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。
3.7 設(shè)備因素：在型材、板材卷彎、折彎過程中，造成的劃傷和折痕也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。
3.8 其他因素：不銹鋼原材料在采購、儲(chǔ)存過程中，由于吊裝、運(yùn)輸過程產(chǎn)生的磕碰和劃傷也比較嚴(yán)重，也是產(chǎn)生銹蝕的原因之一。
4 應(yīng)采取預(yù)防措施
4.1 儲(chǔ)存、吊裝、運(yùn)輸
4.1.1 不銹鋼件儲(chǔ)存:應(yīng)有專用存放架，存放架應(yīng)為木質(zhì)或表面噴漆的碳鋼支架或墊以橡膠墊，以與碳鋼等其它金屬材質(zhì)隔離。存放時(shí)，儲(chǔ)存位置應(yīng)便于吊運(yùn)，與其它材料存放區(qū)相對(duì)隔離，應(yīng)有防護(hù)措施，以避免灰塵、油污、鐵銹對(duì)不銹鋼的污染。
4.1.2 不銹鋼件吊裝：吊裝時(shí)，應(yīng)采用專用吊具，如吊裝帶、專用夾頭等，嚴(yán)禁使用鋼絲繩以免劃傷表面；并且在起吊和放置時(shí)，應(yīng)避免沖擊磕碰造成劃傷。
4.1.3 不銹鋼件運(yùn)輸：運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)用運(yùn)輸工具（如小車、電瓶車等），并應(yīng)潔凈有隔離防護(hù)措施，以防灰塵、油污、鐵銹污染不銹鋼。嚴(yán)禁拖拉，避免磕碰、劃傷。
4.2 加工
4.2.1 加工區(qū)：不銹鋼件的加工區(qū)域應(yīng)相對(duì)固定。不銹鋼件加工區(qū)的平臺(tái)應(yīng)采取隔離措施，如鋪上橡膠墊等。不銹鋼件加工區(qū)的定置管理、文明生產(chǎn)應(yīng)加強(qiáng)，以避免對(duì)不銹鋼件的損傷與污染。
4.2.2 下料：不銹鋼件的下料采用剪切或等離子切割、鋸切等。
⑴剪切：剪切時(shí)，應(yīng)與送進(jìn)支架隔離，落料斗也應(yīng)鋪以橡膠墊，避免劃傷。
⑵等離子切割：等離子切割后，割渣應(yīng)清理干凈。批量切割時(shí)，對(duì)于已完成的零件應(yīng)及時(shí)清理出現(xiàn)場，以避免割渣對(duì)工件的玷污。
⑶鋸切下料：鋸切下料時(shí)，夾緊應(yīng)加以膠皮保護(hù)，鋸切后應(yīng)清理工件上的油污、殘?jiān)取?/P>
4.2.3 機(jī)械加工：不銹鋼件在車、銑等機(jī)械加工時(shí)也應(yīng)注意防護(hù)，作業(yè)完成應(yīng)清理干凈工件表面的油污、鐵屑等雜物。
4.2.4 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。
4.2.5 鉚焊：不銹鋼件在組對(duì)時(shí)，應(yīng)避免強(qiáng)制組裝，尤其避免火焰烤校裝配。組對(duì)或制作過程如有臨時(shí)采用等離子切割時(shí)，應(yīng)采取隔離措施以避免割渣對(duì)其它不銹鋼件的污染。切割后，工件上的割渣應(yīng)清理干凈。
4.2.6 焊接：不銹鋼件焊接前必須認(rèn)真清除油污、銹跡、灰塵等雜物。焊接時(shí)盡量采用氬弧焊接，采用手工電弧焊時(shí)應(yīng)采用小電流、快速焊，避免擺動(dòng)。嚴(yán)禁在非焊接區(qū)域引弧，地線位置適當(dāng)、連接牢固，以避免電弧擦傷。焊接時(shí)應(yīng)采取防飛濺措施（如刷白灰等方法）。焊后應(yīng)用不銹鋼（不得采用碳鋼）扁鏟徹底清理熔渣和飛濺。
4.2.7 多層焊：多層焊時(shí)，層間熔渣必須清除干凈。多層焊時(shí)，應(yīng)控制層間溫度，一般不得超過60℃。
4.2.8 焊縫：焊縫接頭應(yīng)修磨，焊縫表面不得有熔渣、氣孔、咬邊、飛濺、裂紋、未熔合、未焊透等缺陷，焊縫與母材應(yīng)圓滑過渡，不得低于母材。
4.2.9 矯形：不銹鋼件的矯形，應(yīng)避免采用火焰加熱方法，尤其不允許反復(fù)加熱同一區(qū)域。矯形時(shí)，盡量采用機(jī)械裝置，或用木錘（橡皮錘）或墊橡皮墊錘擊，禁止用鐵錘錘擊，以避免損傷不銹鋼件。
4.2.10 搬運(yùn)：不銹鋼件在加工過程中進(jìn)行搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)用運(yùn)輸工具（如小車、電瓶車或天車等），并應(yīng)潔凈有隔離防護(hù)措施，以防灰塵、油污、鐵銹污染不銹鋼。嚴(yán)禁在平臺(tái)或地面直接拖拉，嚴(yán)禁磕碰和劃傷。
4.3 表面處理
4.3.1 清理打磨：如有損傷應(yīng)打磨，尤其與碳鋼件接觸造成的劃傷和飛濺、割渣造成的損傷必須認(rèn)真徹底地清理打磨干凈。
4.3.2 機(jī)械拋光：要采用適當(dāng)?shù)膾伖夤ぞ哌M(jìn)行拋光，要求處理均勻一致，并避免過拋和再劃傷。
4.3.3 除油除塵：不銹鋼件在進(jìn)行酸洗鈍化前，必須按工藝清除油污、氧化皮、灰塵等雜物。
4.3.4 水噴砂處理：要根據(jù)不同的處理要求，選用不同的微玻璃珠、不同的工藝參數(shù)，并避免過噴等。
4.3.5 酸洗鈍化：不銹鋼件的酸洗鈍化必須嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行鈍化。
4.3.6 清洗干燥：酸洗鈍化后，應(yīng)嚴(yán)格按工藝進(jìn)行中和、沖洗、干燥，徹底清除殘留的酸液。
4.3.7 保護(hù)：不銹鋼件表面處理完畢后，應(yīng)做好防護(hù)，避免人員撫摸和油污、灰塵等雜物的二次污染。
4.3.8 避免再加工：不銹鋼件表面處理完畢后，應(yīng)避免對(duì)該零部件或產(chǎn)品的再加工。
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