不锈钢表面处理

不锈钢表面处理

目前对不锈钢表面进行处理的方法:表面本色白化处理、表面镜面光亮处理、表面着色处理

一、表面本色白化处理

不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经办人方温面火处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NICR204和NIF二种E04成份，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。腐蚀较大，逐渐被淘汰。

目前对这种氧化皮处理方法有二种：

（1）喷(丸)砂方法

铸件一般会进行喷丸或喷砂处理，就是常说的shot blast and shot penning

Figure 1 喷砂效果图

喷丸与喷砂的对比

效率表面效果表面硬化功能介质

喷砂低，但

灵活，较精细低除锈，除氧化皮棕刚玉、白刚玉、河砂

等

喷丸高有死角高功能较多钢丝切丸、钢丸等

喷丸不但除锈,除表面氧化皮,还提高表面粗糙度,去除零件机加工毛刺,消除零件内应力,减少热处理后零件变形,提高零件表面耐磨,受压能力等

喷砂一般是手工操作来完成,其速度与抛丸相比要慢,而且假如使用的是砂石,在喷砂的过程中砂石与构件的撞击会产生一些砂石粉末,这些粉未会粘附在构件表面,而且喷砂对构件的表面粗糙度低于抛丸。

抛喷丸增强了工件的表面强度，延长工件的返锈时间。喷砂只能起到表面的修饰作用。

（2）化学法

用一种无污染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之目的。基本上看上去是一目光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用，值得推广应用。

酸洗钝化方式根据操作方式不同，不锈钢酸洗钝化处理主要有浸渍法、膏剂法、涂刷法、喷淋法、循环法、电化学法等6种方法。

Figure 2 钝化前后效果图

钝化机理：

金属经氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。其钝化机理主要可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。

优点：

(1)不锈钢钝化液使用简单，只需用水槽常温浸泡即可，大大减轻劳动强度，并无需特定的加工设备和严格的加条件，有效降低成本。

(2)钝化液是一种稳定的药剂，不会分解，不沉淀，运输方便，保存时间长，随用随取。

适用材料：

适用于所有200、300系列不锈钢（201，202，301，302，303，304，316等）。

主要用途：

能有效提高不锈钢的抗腐蚀能力，延长工件的使用寿命。

(1)可以保持工件加工后的原有色洁，不改变工件尺寸，提高表面质量。

(2)提高不锈钢耐腐蚀性，钝化膜的击穿电位比未处理时间约可提高几百毫伏，并能通过国家统一规定的“蓝点法”检验，30秒不出现蓝点。

(3)200系列材料48～200H，300系列材料72～1200H盐雾测试。

环保性能：

(1)钝化液不含有害物质，符合RoHS标准，已通过SGS、FDA等检测。

(2)废水中和处理后可直接排放，对环境无影响。

典型工艺：

Figure 3 钝化工艺图

二、表面镜面光亮处理

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。

项目方法优点缺点适用产品备注

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。

高档产品，要

求长时间保持

镜面光亮的产

品。

工艺稳定，易

操作，可广泛

推广迫不及待

使用。

Figure 4 电解抛光效果图

三、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磨能力。

不锈钢着色方法有如下几种：⑴离子沉积氧化物或氧化物⑵高温氧化法⑶化学氧化法⑷电化学氧化法⑸气相裂解法。

简述各种方法概况如下：

⑴离子沉积氧化物或氧化物法：就是将不锈钢工件放在真空镀腊机中进行真空蒸发镀：如镀钛金表壳和手表带。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。

⑵高温氧化法：是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺范围，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同的色泽。

⑶化学氧化法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，一般有“因可法”使用较多，不过要能保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电报来控制。

⑷电化学氧化法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色，这个商业中得到应用。