表面处理介绍

摘要：本文主要介绍不锈钢的几种表面处理工艺，介绍了其特性、优缺点以及如何应用这些工艺技术对不锈钢产品进行表面精饰，指出了不锈钢产品更广泛的用途及市场前景。关键词：不锈钢；表面处理技术；亚光处理；光亮处理；彩色处理 1、前言不锈钢表面精饰处理技术分为亚光处理技术、镜面光亮处理技术、表面彩色处理技术。目前这些工艺技术应用于不同产品和不同领域都得到极好效果。2、不锈钢亚光处理技术应用不锈钢亚光处理技术是指加工成型的产品达到均匀的银白色，与不锈钢本身色泽一致，并具有金属光泽。这一般指制作大型不锈钢产品而言，因为大型不锈钢件经过卷板、冲压、折边和焊接加工过程，加工成型的工件表面有焊缝及油污、铁锈、黄斑等，既不美观，又易锈蚀，降低了其不锈钢产品的质量和价值。要使不锈钢产品出厂达到美观，受到客户的欢迎，就必须对不锈钢产品进行表面精饰处理加工。于大型不锈钢件产品一般采用成型后进行亚光处理，不过在处理前也可先作部件预处理，复合后再作最后处理。经过这个处理既能达到外表美观，又能提高其防腐性和防变色性能。也可先作喷砂处理然后再进行酸洗钝化处理来达到亚光目的。 经过上述方法处理后，不锈钢产品的防腐性可提高23倍。因为不锈钢之所以不会生锈主要由于有铬、镍成分存在，再经过亚光处理，不但能消除不锈钢基体夹杂的杂质和表面富铁层，而且能使铬、镍富集在表面，形成完整纯化膜，起到较好的防腐作用。3、不锈钢镜面光亮处理技术应用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。 下面笔者分别介绍这三种工艺方法的优缺点，供大家参考选用，见表1。表1 三种抛光工艺的优缺点项目 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，复杂无法加工，光泽下降，易生锈，投资及成本较高简单件，中、小产品光泽不能一致，光泽保持时间不长，发闷、生锈化学抛光投资少，复杂件能抛，速度快，效率高，防腐性好光亮度差，有气体溢出，需要通风设备，加温困难复杂件及小零件光亮度要求不高的产品小批量产品加工较合算电化学抛光镜面光泽保持长，工艺稳定，污染少，成本低，防腐性好，防污染性高一次性投资大，复杂件要工装、辅助电极，大量生产要降温设施高档产品，出口产品，有公差产品工艺稳定，大批量生产，易操作控制，值得推广使用下面笔者重点介绍镜面光亮的电化学抛光工艺特性。不锈钢借助直流电流通过特定电解质、传递到对极的导体，从而使阳极上的不锈钢件表面去除一层金属，使凹凸不平表面达到整平，光亮的表面，称为不锈钢电化处理技术电化学抛光。不锈钢电化光亮的处理过程是金属阳极溶解，阳极形成氧化膜及阳极释放出氧的三个过程在同时进行。所以说电化光亮处理对不锈钢产品及各种金属构件无氢脆性。经过电化光亮处理的不锈钢产品，可保持原来产品的几何形状，产品的光亮度及清洁度可保持2年以上不走样，同时还能除去产品上的细毛刺，特别适用于易损零件及难以达到区域的去毛件，如精密车床零件、光学、电机、电子零件和家用电器等。电化光亮处理技术在去毛刺同时，也能去除零件表面上微裂纹及嵌入的外来杂质，它没有能量输入零件表面，即对拉、压应力的表面可变成无应力表面，从而提高了产品的疲劳抗力。不锈钢产品经电化光亮处理后可使其耐腐蚀性能提高23倍。因为不锈钢经电化处理后铬镍氧化物组成强化的钝化膜，解决了其表面贫铬贫镍层，形成富集的铬、镍钝化层。不锈钢产品经电化光亮处理后，产品的清洁度得到提高。因为电化处理后工件表面光亮、平滑，污垢物不易粘在其表面。如热水器中电加热管长期在水中，水中的钙、镁杂质易结在管子上侵蚀管子引起穿孔。但经过电化光亮处理后，水垢物不易结牢，大大地提高了其使用寿命。又如制药设备，所有药剂相接触表面都要有较高的清洗性和清洁度及耐腐蚀等要求。电化光亮处理技术能满足这个要求，它是制药设备必须使用的工艺技术之一。4、不锈钢彩色处理技术应用彩色不锈钢处理技术，从工艺角度来说有化学法和电化学法，他们在特定电解质中处理可以得到不同颜色，从而提高了不锈钢的耐磨性、防腐性和花色品种，应用于不同场合，得到不同的经济效益。制作彩色不锈钢方法有如下几种：高温氧化法，化学氧化法，电化学氧化法，离子植入法，气相裂解法。各种处理方法概况如下：(1)高温氧化法是在特定的熔盐中将工件浸入保持一定的工艺温度、时间后，使工件形成一定厚度的氧化膜，而呈现出各种不同色泽。(2)化学氧化法是在特定溶液中，通过控制温度和时间形成各种膜的颜色，一般用“因可法”较多，不过要能保持产品色泽一致的话，必须使用参比电极来控制。(3)电化学法是在特定电解液中，通过控制温度、电压时间来形成一定厚度氯化膜的色泽，这个工艺较成熟，应用较广。(4)离子植入法是通过真空中气化离子沉积于不锈钢表面，如市面上手表壳，表带的金黄就是采用这种工艺技术，适用于大批量生产。(5)气相裂解法，工艺较复杂，工业上应用比较少，本文不作多述。5 结 论(1)不锈钢件经上述表面处理后，能使其防腐性提高23倍，能去毛刺，提高其防粘性能，达到美观精饰外表，给人们以华丽、高贵的感觉。(2)不锈钢件经过上述表面处理后，能满足一些产品特殊要求，提高产品质量，延长设备使用寿命，提高市场竞争能力，给企业带来较好的经济效益。 【电镀】金属表面氧化、磷化、纯化处理hc360慧聪网涂装与表面处理行业频道 2004-06-14 09:31:45 金属表面的氧化、磷化、纯化处理是实现其化学转变的方法，其目的是为了提高清理后金属的防腐能力，增强金属与涂膜的附着力，通过上述几种方法的化学作用，使金属表面形成保护性的薄膜。 （一）金属的氧化处理 金属的氧化处理是金属表面与氧或氧化剂作用而形成保护性的氧化膜，防止金属腐蚀。氧化方法有酸性氧化法（黑色金属）、化学氧化法（有色金属）、热氧化法、碱性氧化法、阳极氧化法等，现将前两种加以分述： （1）酸性氧化法 这种方法较为经济，处理后金属表面所形成的保护膜耐腐蚀性、机械强度较高，应用较为广泛，其处理液配方及工艺见表4-8。表4-8 酸处理液配方及工艺 序号配方配比量/（g/L）工艺条件适用范围硝酸钙过氧化锰正磷酸温度/时间/min180-10010-158-1010040-45通用280-10010-153-5碳钢380-10010-155-10合金钢及铸件经过酸性氧化处理的零件表面所得到的黑色保护膜的成分为磷酸钙和铁的氧化物。应注意的是采用酸怀氧化处理的金属零件必须认真脱脂。 （2）化学氧化法 这种氧化方法主要适用于有色金属的氧化处理，其典型配方及工艺见表4-9。表4-9 化学氧化液配方及工艺序号碳酸钠/g铬酸钠/g氢氧化钠/g水/g过硫酸钾/g碱性碳酸钠/g氨水(25%)/g处理温度/处理时间/min适用范围150152-2.5100080-10015-25铝及铝合金240-50100010-1560-6515-25铜及铜合金3200-300100018-355-10铜及铜合金无论采用哪一种溶液进行处理，其后均必须分别在冷、热（60-80）水中进行冲洗1-2min，然后烘干或吹干。 （二）金属的磷化处理 金属表面磷化就是用锰、锌、铁等金属的正磷酸盐溶液处理金属表面，使其生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程。磷化处理的目的是使所生成的保护膜可以提高金属的绝缘性和抗腐蚀性，并且还可以作为涂料的良好底层。金属表面磷化处理方法分为冷磷化（常温磷化）、热磷化、喷少磷化以及电化学磷化等几种。 磷化处理方法，一般是将零件浸入硝酸锌和马日夫盐所配成的处理液中进行磷化，使零件表面形成一层灰黑色、细晶和多孔性磷化膜，然后再浸渍重铬酸钾溶液和涂上油漆进行封闭。磷化处理液配方及工艺见表4-10。表4-10 磷化处理液配方及工艺序号配方（材料名称）配比/(g/L)处理温度/处理时间/min酸度1硝酸锌马日夫盐1005060-703-5总酸度50-70游离酸5-72硝酸锌磷酸二氢锌12040-6560-7013总酸度60-80游离酸5-73硝酸锌马日夫盐氟化钠氧化锌50-10061-653-66-820-3030-40总酸度70-72酸比=总酸度/游离酸=12-154磷酸氧化锌亚硝酸钠80351-2室温2总酸度10游离酸8磷化处理在汽车工业中是对汽车覆盖件、驾驶室、车箱板等涂漆零件的涂前处理的主要方法，要求磷化膜细密、平滑、均匀、厚度适中并且具有一定耐热性。 （三）金属的纯化处理 金属纯化处理的目的同上面介绍的氧化、磷化处理一样，