不锈钢元件上氧化膜的去除

在仪器仪表行业,经常会碰到有些不锈钢元件或不锈钢弹性元件,由于本
身处理的质量或热处理等问题,在元件表面常常会形成一层致密又极薄的氧
化膜,零件表面不显不锈钢的本色,而是呈棕黑色或彩色。这样不仅影响了零
件的外观,而且影响了零件的弹性,更严重的是由于氧化膜的影响,使焊接的
零件假焊或根本不能焊接,从而影响整机质量。
我厂在生产过程中,过去经常碰到不锈钢弹性元件表面有一层薄而密的
氧化膜,影响了零件的弹性和焊接性能。为了除去这层氧化膜,以前大多采用
混合酸浸蚀处理,这种混合酸液是以硝酸、硫酸和盐酸为主。由于酸性溶液中
对零件也有较强的腐蚀,工艺较难掌握,时间短氧化膜除不净,时间长会造成
零件过腐蚀,使零件尺寸改变或烂毛,有时甚至整批零件损坏而报废,为了改
变这种情况和提高产品的质量和合格率,我们配制了JL-f·种溶液,做了数十次
试验,最后从一种碱性混合液中获得了良好的结果,从而避免了零件在酸性溶
液中过腐蚀的问题。经处理后的零件表面清洁光亮,使零件具有原来的弹性,
这一工艺过程和原理如下。
工艺过程:
把有氧化膜的零件首先放在50%的盐酸中浸蚀0. Smin,用水洗净后浸人
温度60℃一105℃
时间氧化膜除去为止(一般3min一10min)
经以上溶液处理过的零件水洗后,可以明显地看出氧化膜已除去,显示不
锈钢的本色。为了使去除了氧化膜的零件表面呈钝态,从而使零件在以后一
段时间里不易氧化变色,可以浸人以下溶液电进行钝化处理。
铬醉(Cr03) 250留L一350岁L
硫酸(H2S0,) 20mL/L一40mIJL
温度室温
时间I min一2min
经处理的零件水洗后,立即放人50℃一70℃的烘箱内烘干即可。
原理:
一般不锈钢弹性元件都是铁镍铬4或镍铬基的合金。常用的牌号有
3J1 ,3J2 ,3J3 ,3J21、 3J24 ,3J53等。山于合金中钻、镍、铬、铂等元素的含量较
高,所以,零件容易氧化。另外在真空热处理过程中,由于零件本身的少量油
污或热处理讨程中红牢炉中的少i t fth污和真空炉内的少址氧气(真空炉的真
空度差的缘故).在高温的条件下.零件表面生成一层薄而密的棕黑色或彩色
氧化膜,使零件的性能降低。为了去除这层附着力较强的氧化膜,用一般的酸
洗配方难以达到理想的效果。而用以下的高温碱洗溶液却能获得一定效果。
硝酸钠(NaOH,) 65%(质量)
氢氧化钠(NaOH) 30%(质量)
氯化钠(NaCI) 5%(质量)
温度450`C、500`C
时间30niin一40min
以上高温碱洗配方是在450℃一500℃熔融的碱与金属盐中进行的.这就
有一定的局限性。对于时效温度接近此温度范围的合金.不宜采用高温碱洗,
另外由于合金放入高温碱洗槽时,一定要预先烘干,不能将水分带人槽内,否
则碱液会剧烈飞溅.使人烫伤,严重时会发生爆炸事故。
如果采用氢氧化钠、高锰酸钾混合溶液去除氧化膜,具有工艺配方简单、
操作温度低、时间短、效率高、质量好等特点。其原理与高温碱洗原理基本相
同。在此工艺配方中,靠高锰酸钾的氧化作用,使氧化层中的低价氧化物转变
成高价氧化物,氧化膜的体积变大,组织变得疏松。氢氧化钠除了具有去油作
用外,还能渗透到氧化膜内部,溶解与氧化膜烧结在一起的油污,从而也具有
疏松氧化膜的作用,迫使氧化膜容易与合金基本分离,如果溶液在沸腾状态,
溶液上下翻腾,运动幅度大.氧化膜剥落加快,使合金表面氧化膜能均匀去除,
提高了清洗效率,提高了零件的质量。