摘要:本文主要介紹不銹鋼的幾種表面處理工藝,介紹了其特性、優缺點以及如何應用這些工藝技術對不銹鋼產品進行表面精飾,指出了不銹鋼產品更廣泛的用途及市場前景。 關鍵詞:不銹鋼;表面處理技術;亞光處理;光亮處理;彩色處理 1、前言 不銹鋼表面精飾處理技術分為亞光處理技術、鏡面光亮處理技術、表面彩色處理技術。目前這些工藝技術應用于不同產品和不同領域都得到極好效果。 2、不銹鋼亞光處理技術應用 不銹鋼亞光處理技術是指加工成型的產品達到均勻的銀白色,與不銹鋼本身色澤一致,并具有金屬光澤。這一般指制作大型不銹鋼產品而言,因為大型不銹鋼件經過卷板、沖壓、折邊和焊接加工過程,加工成型的工件表面有焊縫及油污、鐵銹、黃斑等,既不美觀,又易銹蝕,降低了其不銹鋼產品的質量和價值。 要使不銹鋼產品出廠達到美觀,受到客戶的歡迎,就必須對不銹鋼產品進行表面精飾處理加工。 于大型不銹鋼件產品一般采用成型后進行亞光處理,不過在處理前也可先作部件預處理,復合后再作最后處理。經過這個處理既能達到外表美觀,又能提高其防腐性和防變色性能。也可先作噴砂處理然后再進行酸洗鈍化處理來達到亞光目的。 經過上述方法處理后,不銹鋼產品的防腐性可提高2~3倍。因為不銹鋼之所以不會生銹主要由于有鉻、鎳成分存在,再經過亞光處理,不但能消除不銹鋼基體夾雜的雜質和表面富鐵層,而且能使鉻、鎳富集在表面,形成完整純化膜,起到較好的防腐作用。 3、不銹鋼鏡面光亮處理技術應用 根據不銹鋼產品的復雜程度和用戶要求情況不同,可分別采用機械拋光、化學拋光、電化學拋光等方法來達到鏡面光澤。 下面筆者分別介紹這三種工藝方法的優缺點,供大家參考選用,見表1。 表1 三種拋光工藝的優缺點 項目 方法 優點 缺點 適用產品 備注 機械拋光 整平性好,光亮 勞動強度大,污染嚴重,復雜無法加工,光澤下降,易生銹,投資及成本較高 簡單件,中、小產品 光澤不能一致,光澤保持時間不長,發悶、生銹 化學拋光 投資少,復雜件能拋,速度快,效率高,防腐性好 光亮度差,有氣體溢出,需要通風設備,加溫困難 復雜件及小零件光亮度要求不高的產品 小批量產品加工較合算 電化學拋光 鏡面光澤保持長,工藝穩定,污染少,成本低,防腐性好,防污染性高 一次性投資大,復雜件要工裝、輔助電極,大量生產要降溫設施 高檔產品,出口產品,有公差產品 工藝穩定,大批量生產,易操作控制,值得推廣使用 下面筆者重點介紹鏡面光亮的電化學拋光工藝特性。不銹鋼借助直流電流通過特定電解質、傳遞到對極的導體,從而使陽極上的不銹鋼件表面去除一層金屬,使凹凸不平表面達到整平,光亮的表面,稱為不銹鋼電化處理技術——電化學拋光。 不銹鋼電化光亮的處理過程是金屬陽極溶解,陽極形成氧化膜及陽極釋放出氧的三個過程在同時進行。所以說電化光亮處理對不銹鋼產品及各種金屬構件無氫脆性。
經過電化光亮處理的不銹鋼產品,可保持原來產品的幾何形狀,產品的光亮度及清潔度可保持2年以上不走樣,同時還能除去產品上的細毛刺,特別適用于易損零件及難以達到區域的去毛件,如精密車床零件、光學、電機、電子零件和家用電器等。 電化光亮處理技術在去毛刺同時,也能去除零件表面上微裂紋及嵌入的外來雜質,它沒有能量輸入零件表面,即對拉、壓應力的表面可變成無應力表面,從而提高了產品的疲勞抗力。 不銹鋼產品經電化光亮處理后可使其耐腐蝕性能提高2—3倍。因為不銹鋼經電化處理后鉻鎳氧化物組成強化的鈍化膜,解決了其表面貧鉻貧鎳層,形成富集的鉻、鎳鈍化層。 不銹鋼產品經電化光亮處理后,產品的清潔度得到提高。因為電化處理后工件表面光亮、平滑,污垢物不易粘在其表面。如熱水器中電加熱管長期在水中,水中的鈣、鎂雜質易結在管子上侵蝕管子引起穿孔。但經過電化光亮處理后,水垢物不易結牢,大大地提高了其使用壽命。 又如制藥設備,所有藥劑相接觸表面都要有較高的清洗性和清潔度及耐腐蝕等要求。電化光亮處理技術能滿足這個要求,它是制藥設備必須使用的工藝技術之一。 4、不銹鋼彩色處理技術應用 彩色不銹鋼處理技術,從工藝角度來說有化學法和電化學法,他們在特定電解質中處理可以得到不同顏色,從而提高了不銹鋼的耐磨性、防腐性和花色品種,應用于不同場合,得到不同的經濟效益。 制作彩色不銹鋼方法有如下幾種:①高溫氧化法,②化學氧化法,③電化學氧化法,④離子植入法,⑤氣相裂解法。 各種處理方法概況如下: (1)高溫氧化法是在特定的熔鹽中將工件浸入保持一定的工藝溫度、時間后,使工件形成一定厚度的氧化膜,而呈現出各種不同色澤。 (2)化學氧化法是在特定溶液中,通過控制溫度和時間形成各種膜的顏色,一般用“因可法”較多,不過要能保持產品色澤一致的話,必須使用參比電極來控制。 (3)電化學法是在特定電解液中,通過控制溫度、電壓時間來形成一定厚度氯化膜的色澤,這個工藝較成熟,應用較廣。 (4)離子植入法是通過真空中氣化離子沉積于不銹鋼表面,如市面上手表殼,表帶的金黃就是采用這種工藝技術,適用于大批量生產。 (5)氣相裂解法,工藝較復雜,工業上應用比較少,本文不作多述。 5 結 論 (1)不銹鋼件經上述表面處理后,能使其防腐性提高2—3倍,能去毛刺,提高其防粘性能,達到美觀精飾外表,給人們以華麗、高貴的感覺。 (2)不銹鋼件經過上述表面處理后,能滿足一些產品特殊要求,提高產品質量,延長設備使用壽命,提高市場競爭能力,給企業帶來較好的經濟效益。 |