不锈钢表面处理方法.docx
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不锈钢表面处理方法
不锈钢常用表面有哪几种处理方法
不锈钢常用表面有哪几种处理方法？
下面我为大家简单地说下：
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。
1不锈钢常用表面处理方法
1.1不锈钢品种简介
1.
1."1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。
1.
1."2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%。
1.
1."3从不锈钢金相组织结构分类：
有奥氏体不锈钢，例如：
1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni
5。
"
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。
1.2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：
①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。
1.
2."1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。
目前对氧化皮处理方法主要有二种：
⑴喷砂（丸）法：
主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。
⑵化学法：
使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。
从而达到不锈钢本色的白化处理目的。
处理好后基本上看上去是一无光的色泽。
这种方法对大型、复杂产品较适用。
1.
2."2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。
1.
2."3
不锈钢具有良好的耐蚀性能和机械性能，虽然它的生产有着悠久的历史，但在我国，不锈钢还只是近年来才随着生活水平的迅速提高，越来越多地走进人们的日常生活。
除医疗器具、餐具外，厨具、文具及其他日用品也广泛地采用不锈钢材料。
目前正日益兴起的另一个大量使用不锈钢的领域是装饰行业，许多大商场、大饭店选用不锈钢楼梯扶手、不锈钢包柱、不锈钢电梯门和轿箱内墙，等等。
装饰手法也从简单的抛光，发展到镜面抛光、压花等。
由于不锈钢所固有的优良的耐蚀性能，在使用时往往不对它作任何装涂，直接使用其裸金属。
这样，我们就只看到它的本色--银白色一种颜色，有时就会令人感到有点单调。
于是，彩色不锈钢便应运而生了。
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。
不锈钢着色方法有如下几种：
⑴化学氧化着色法；
⑵电化学氧化着色法；
⑶离子沉积氧化物着色法；
⑷高温氧化着色法；
⑸气相裂解着色法。
各种方法简单概况如下：
⑴化学氧化着色法：
就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。
一般“茵科法”（INCO）使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。
⑵电化学着色法：
是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。
⑶离子沉积氧化物着色法化学法：
就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。
例如：
镀钛金的手表壳、手表带，一般是金黄色。
这种方法适用于大批量产品加工。
因为投资大，成本高，小批量产品不合算。
⑷高温氧化着色法：
是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺参数，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。
⑸气相裂解着色法：
较为复杂，在工业中应用较少。
1.3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。
2不锈钢件产生锈蚀的常见原因
2.1化学腐蚀
2.
1."1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。
2."
1.2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。
2.
1."3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）。
2.2电化学腐蚀
2.
2."1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。
2.
2."2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。
2.
2."3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。
2.
2."4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。
2.
2."5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。
2.
2."6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。
2.
2."7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。
2.3应力集中易于造成应力腐蚀
呵呵，就介绍到到此了，你了解了吗？
常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：
1、"表面本色白化处理；
2、"表面镜面光亮处理；
3、"表面着色处理。
1、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。
目前对氧化皮处理方法主要有二种：
（1）喷砂（丸）法：
主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。
使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰
喷砂可以分为干喷砂和湿喷砂两种。
喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，对表面进行清理或修饰加工。
喷砂的作用很多，它可以去除不锈钢铸件、锻件或热处理后表面存在的氧化皮，同时也可以去除表面的锈蚀物、积碳、焊渣等杂物，也可以去处零件的边缘毛刺，部分轻微方向性划痕。
喷砂也可以提高不锈钢零件表面粗糙度，从而提高其后表面覆盖层的附和力。
喷砂也可以作为表面装饰处理的一种手段，喷砂后的表面呈亚光状态，为一些行业所采用。
不锈钢干喷砂前必须先除油，然后晾干，避免影响喷砂质量，然后根据零件的厚度选择合适的砂粒和气压。
一般来说，厚度越大，石英砂的砂粒度也越大，气流也相应变大。
湿喷砂则是将石英砂和水混合成砂浆，必要时也可添加亚硝酸钠，然后用压缩空气喷到零件表面。
相对干喷砂而言，湿喷砂消除了沙尘对空气的污染，并且加工表面也比较细腻。
（2）化学法：
使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。
从而达到不锈钢本色的白化处理目的。
处理好后基本上看上去是一无光的色泽。
这种方法对大型、复杂产品较适用。
2.不锈钢表面镜面光亮处理方法
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。
这三种方法优缺点如下：
机械抛光：
整平性好，光亮劳动强度大，污染严重，复杂件难加工，光泽下降，投资及成本较高简单工件，中，小产品，复杂件无法加工。
整个产品光泽达不到一致，光泽保持时间不长化学抛光：
投资少，复杂件能抛，效率高，速度快光亮度不足，抛光液要加湿，有气体溢出，需要适风设备。
复杂产品，光亮度要求不高的产品可选用小批量加工较合算
电化学抛光：
达镜面光泽，长期保持，工艺稳定，污染少，成本低，防污染性好。
一次性投资大，复杂件要装工装，辅助电极，大量生产要降温污挡产品，要求长时间保持镜面光，亮产品。
工艺稳定，易操作，可广泛推广使用。
3.不锈钢着色
在不锈钢上不仅可以着黑色，而且还可以得到蓝、绿、褐、橙等色彩。
（1）不锈钢着黑色
不锈钢着黑色主要用于光学仪器的消光处理。
化学着黑色的方法有铬酸氧化法、铬酸盐黑色化学氧化法和硫化法等。
铬酸氧化法又称铬酸浴熔融法。
即在重铬酸盐（Na2Cr2O7）的高温熔融盐中浸渍强制氧化。
重铬酸盐在320℃开始熔化，至400℃放出氧气而分解：
不锈钢浸入后表面开始氧化，其氧化物是Fe、Ni及Cr的氧化物（Fe3O4）。
氧化的操作过程是：
除油→清洗→硫酸浸蚀去钝化膜。
经浸蚀干燥后的零件，在温度450℃～500℃的熔融盐中处理l5min～30min，就能生成黑色的氧化膜。
这种方法因在操作温度下，熔融盐的黏度大，搅拌操作困难，难以得到均匀的色泽。
这种方法不宜用于装饰零件的着色。
还有一种铬酸盐黑色化学氧化法，是在低温水溶性的溶液中进行的。
本法与前一种方法前处理有别，不锈钢零件经除油清洗后，在钝态状况下可直接人槽进行着色处理，着色膜是在自然氧化膜上再生长的氧化膜，其成分与熔融法基本相同。
这种方法膜层颜色变化的过程是：
本色→浅棕→深棕→浅蓝（或浅黑）→深蓝（或纯黑），而从浅蓝→深蓝（或纯黑）时间间隔仅
0．"5min～1min，如果错过最佳点，就会又回到浅棕色，只能退除后重新色。
颜色的变化与零件的加工方法也有关系，一般车铣加工零件为蓝色、深蓝色、藏青色，磨床加工零件为深蓝色或黑色，而经喷砂、研磨和电解抛光处理的零件，氧化后则均为黑色。
硫化法能获得美观的黑色膜。
膜的主要成分是铁的硫化物（Fe2S3），镍、铬等金属盐也可能存在。
如在以氢氧化钠为基础的溶液中硫化着色，其反应如下：
这种方法前处理按常规除油后，需用硫酸或王水进行浸蚀，以除去自然钝化膜使表面活化，随即浸入着色液即可。
电化学着黑色操作注意事项：
（1）零件应带电进出槽；
（2）用铝丝夹具装卡零件，保证导电良好；
（3）操作时，初始电压用下限，氧化过程逐步升高至上限值，以保持电流稳定，氧化终止前5min左右，使电压恒定不变。
（2）不锈钢着彩色
不锈钢着彩色应用较广，不锈钢表面去除氧化膜之后，采用铬酸．硫酸等溶液处理，可以得到不同的颜色。
其膜的颜色随膜的厚度变化而变化，同时与材料的成分及表面加工方法也有一定关系。
着色用的不锈钢基本的化学成分是：
Fe>50％，Crl3％～l8％。
其他合金元素的成分为：
Ni12％，Mnl0％，Nb、Ti、Cu3％，Si2％，C
0．"12％。
常用不锈钢中，奥氏体不锈钢是最适合着色的材料，能得到令人满意的彩色外观；而铁素体不锈钢，由于在着色溶液中有腐蚀倾向，得到的色彩不如奥氏体不锈钢鲜艳；而低铬高碳马氏体不锈钢，由于其耐腐蚀性能更差，则只能得到灰暗的色彩，或者得到黑色的表面。
+不锈钢着色与其表面加工状态也有很大关系，当不锈钢经过冷加工变形后（例如弯曲、拉拔、深冲、冷轧），表面晶粒的完整性受到破坏，形成的着色膜色泽紊乱、不均匀。
冷加工后，耐蚀性也下降，形成的着色膜失去原有的光泽，但这些都可以通过退火处理恢复原来的显微组织得到良好的彩色膜。
采用电解着色法（也称阳极氧化法）也能得到不同色彩的膜层。
其工艺规范如下：
氢氧化钠（NaOH）50％
阴极铁板
温度l20℃
直流电源电压20V
阳极电流密度5A／dm2—10A／dm2
这种方法再现性差，只适用于小批量生产。
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