不锈钢氧化皮的清除和酸洗

第2章不锈钢氧化皮的消除和酸洗
2．1 不锈钢氧化皮的消除
2．1．1 不锈钢氧化皮的构造
不锈钢概况消失的氧化皮构造致密,与基体附出力强,在今后的钝化.电镀.着色等装潢处理之前必须起首要消除干净.
(1)不锈钢氧化皮的化学构成.不锈钢内含有铬.镍.铁.少量的碳和硅,可能消失锰.钛,钼.钨等元素,在经由冶炼.熔铸.热轧.热处理.焊接等工艺进程中,不成防止地会生成氧化皮,氧化皮构成物中消失着多种多样的氧化物构造.不锈钢氧化皮化学构成物见表2—1[1].
(2)不锈钢氧化皮的庞杂性及其伤害性.不锈钢氧化皮构造的庞杂性使氧化皮的完全性受到损坏,不完全性包含膜的晶体构造和
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电子构造的不平均性.不完全的氧化皮不单没有装潢性外不雅,并且使金属概况电化学腐化加速.氧化膜中新的氧化物的形成,因为体积差别,会在金属概况产生应力,氧化物与基体的热膨胀系数不合,也会产生响应的应力.概况应力的消失加速了概况的应力腐化.是以,不锈钢概况因各类原因形成的不完全的氧化物.氧化皮有害无益.去除不锈钢概况的这些氧化皮对顺遂进行下道工序加工,防止不锈钢概况腐化,保持概况光洁,延伸不锈钢零部件应用寿命,具有主要的现实意义.
2．1．2 不锈钢氧化皮的消除
有机械法.化学法和电化学法.机械法已在第l章中的磨光.抛光.滚光等诸节中已阐述.因为不锈钢氧化皮构成的庞杂性,要使概况氧化皮消除干净,又要使概况达到高度干净和平整,并不是易事.消除不锈钢氧化皮一般要采纳
分两步进行,第一步为预处理,第二步为去灰渣.
2．1．2．1 不锈钢氧化皮预处理
预处理使氧化皮变得松散,然后再进行酸洗易于除去.预处理又可分为下列办法.
(1)碱性硝酸盐熔融处理法.碱性熔融物含有氢氧化物87％(wt),硝酸盐13％(wt),熔融盐中两者比例应严厉掌握,使熔融盐具有最强氧化力.最低的熔点和最小的黏度.在临盆进程中只剖析硝酸钠含量许多于8％(wt).在盐浴炉中进行处理,温度为450～470＄,时光对铁素体不锈钢为5min,奥氏体不锈钢30min.
在预处理进程中,铬的氧化物与碱产生反响生成物是亚铬酸钠：
抛光或电化学抛光,最后钝化.抛光的后果取决于概况的原始光滑度,机械抛光后,概况光洁度越高,化学抛光或电化学抛光后的光洁度也越高,光明度也越亮.
3．2 抛光对不锈钢的组织和机能的影响
3．2．1 表层微不雅组织描写
(1)机械抛光的影响.对奥氏体镍铬不锈钢,如1Crl8Ni9Ti的机械抛光,仅靠磨料在很大的定向压力感化下整平概况,是以,概况消失必定量的塑性变形组织特点——纤维组织,即拜耳培层.
(2)电化学抛光的影响.马成功等研讨厂1Crl8Ni9Ti不锈钢在磷酸／硫酸系统电解液中电化学抛光后”,,表层组织由典范的纤维状组织改变成平均致密的颗粒状晶粒组织描写.这显然与抛光进程机理有关.
平日当电流畅过电解液时,不锈钢在阳极上,金属概况微不雅突凸处产生着优先消融现象,且晶粒中不合晶面微不雅消融速度也不雷同,从而导致晶
粒边沿的消失.但在不合电化学抛光前提下概况的显微组织描写有很大差别.如在65％(wt)磷酸.25％(wt)硫酸.10％(wt)水的电解液中,当阳极电流密度为30A／dm^2.;为70℃下抛光15min时,可获得较好的概况抛光后果.当阳极电流密度
1Crl8NigTi不锈钢电化学抛光时测得的阳极电位—电流密度极化曲线见图3—1.从曲线可见,在AB区间,曲线成直线状,阳极概况金属只能消融,不会形成钝化膜,因而被腐化,显露出结晶组织.从曲线B.C.D三点上看,阳极概况析出大量氧气附着在概况上,导致DA＝40A／dn／时概况消失腐化条纹.抛光或电化学抛光,最后钝化.抛光的后果取决于概况的原始光滑度,机械抛光后,概况光洁度越高,化学抛光或电化学抛光后的光洁度也越高,光明度也越亮.
1Crl8NigTi不锈钢电化学抛光时测得的阳极电位—电流密度极化曲线见图3—1.从曲线可见,在AB区间,曲线成直线状,阳极概况金属只能消融,不会形成钝化膜,因而被腐化,显露出结晶组织.从曲线B.C.D三点上看,阳极概况析出大量氧气附着在概况上,导致DA＝40A／dn／时概况消失腐化条纹.第4章不锈钢电镀
4．1 概论
4．1．1 不锈钢钝化膜对电镀的影响
不锈钢是一种概况极易钝化的金属.钝化能使金属概况电极电位向正偏向移动,从而使钝化概况很稳固,能经受腐化介质在一准时光必定规模内腐化不会被侵蚀.这层致密的钝化膜影响不锈钢基体与其上镀层间的联合力,显著
地消失起泡.脱落;不显著的,概况镀层看似乎整,但经不起曲折划痕等联合力实验.是以,要获得联合力靠得住的镀层,完全除去不锈钢概况钝化膜就是异常症结的问题.
4．1．2 不锈钢钝化膜的重复性
用一般酸洗活化法,例如,应用混杂酸,即硝酸300mL／乙氢氟酸lOOmL/L,盐酸30m/L温度50一60℃,时光1～1Omin,进行酸洗,妄图使不锈钢概况钝化膜完全除去,并立刻电镀,镀层概况固然很好,但经曲折实验,镀层有起皮现象,标明镀层联合力不好.可以以为是镀层与基体不锈钢之间的钝化膜照样消失所致.
依据南京大学戴安邦传授在元素周期表一书中所阐述的“软硬酸碱理论”剖析：不锈钢概况钝化膜中的铬离子和镍离子分离是“硬酸”和“生意业务酸”,酸洗液中氟离子为硬碱,它们之间有很强的亲和力,易生成配阴离子,稳固地吸附在概况,进而使金属概况与溶液之间又形成新的阻隔层.固然这些配阴离子在酸性介质中会被消融失落,但水洗后不成防止地保存部分派阴离子于不锈钢概况,生
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成新的钝化膜.这就是用一般酸洗办法作为镀前处理不克不及知足不锈钢上电镀层联合力请求的原因.
4．1．3 电解活化—预镀镍处理办法——不锈钢电镀前处理办法之一 4．L 3．1 阳极活化机理
在电解活化液中含有盐酸和氯化镍,在活化液中氯离子浓度很高.
在电解活化时,起首对不锈钢概况钝化膜进行阳极活化,阳极的电极进程为
在阳极活化进程中,初生态氯原子有很强的氧化性,它不竭氧化新形成的概况金属铁等为离子.氯离子与不锈钢钝化膜概况形成的铁.铬.镍离子的配位体的稳固常数又较高,是以易生成配阴离子而不竭消融,于是消融进程易于进行,起到了阳极活化感化.同时,不锈钢在阳极电解活化时,金属离子冲破氧化膜进入溶液,使金属与氧化膜之间起松动感化,与此同时,阳极初生态氯气的逸出,使得钝化膜更轻易受到损坏,从而获得活化干净的概况.
4．1．3．2 预镀镍处理
在统一槽液中,应用换向闸刀开关,将极性变换,本来的阳极变成阴极进行预镀镍.
阴极电极进程：溶液中的镍离子接收电子改变成金属镍原子,笼罩在阴极概况上：
在这短短的刹时镀上镍,防止了在不锈钢概况再形成钝化膜.镍层不请求必定的厚度,只要有一薄层笼罩在全部不锈钢概况上,防止再次钝化概况,然后随之再进行镀其他镀层,如镀铜.镀镍.镀铬.镀银等,可达到联合力知足的请求[1].
4．1．4 电解活化-预镀镍后的镀层联合力实验
(1)常温曲折实验.薄片状不锈钢镀必定厚度的铜层落后行反。