不锈钢表面处理浅谈

时间:2022-09-26 06:54:10

摘要:不锈钢具有共同的强度、较高的耐磨性、优胜的防腐功能及不易生锈等优秀的特征,故普遍使用于各行各业。但不锈钢的应用发展同时也决定了它的表面处理问题和处理技术难度和要求越来越大。

关键词:不锈钢表面处理

中图分类号:TF764+.1 文献标识码:A 文章编号:

一、不锈钢的定义、作用及其用途

1.不锈钢的定义

不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢, 而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的 合金元素。

2.不锈钢作用

不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。

3.不锈钢用途

大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,最好采用316不锈钢。现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。

二、不锈钢表面状态

不锈钢表面为了满足美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者无光泽的;可以是光面的、抛光的或压 花的;可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案,也可进行拉丝等,以满足设计人员对外观的各种要求。 保持表面状态是容易的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好,也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。

三、不锈钢表面常见问题及其处理办法

1.气泡

钢水中含有大量气体,当钢水凝固时气体排出形成气泡,靠近铸坯外层的气泡成为皮下气泡,在钢坯表面下呈蜂窝形垂直排列。通常钢坯经过轧制后内部气泡能焊合,但是,有些皮下气泡距离表面较近,加热时,当钢坯表面发生氧化或烧损时,皮下气泡便会暴露出来,发生氧化,无法焊合,从而产生裂纹。

处理方法:

钢水氧化沸腾还原脱氧要良好,炉聊和一切与钢水接触的耐火材料要干燥,出钢槽、包子、手板、模子等要干燥,模子锈斑要清理干净,涂油要薄均。

2.麻点

不锈钢制品材料表面不平的粗糙面或渺小的凹坑、麻坑。其外形不同、大小不一、有部分的、也有持续成片的,严重时类似橘子皮。有时将数量多、面积小、外形不规矩的称为麻点;数量小、而积大的称为凹坑。麻点使不锈钢防锈能力和耐热性显著下降,需抛光的表面达不到光亮一致的程度。

处理方法:

(1)合理选用型壳耐火材料。做不锈钢铸件时应采用中性耐火材料如刚玉粉砂作面层,不应采用酸性耐火材料硅砂粉。

(2)防止和减少金属氧化。尽量采用快速熔炼,以减少金属氧化。又如适当降低熔炼和浇注温度,并对钢液进行充分脱氧。在还原性气氛下进行浇注。必要时采用真空熔炼及浇注。

(3)适当提高型壳焙烧温度和浇注温度,以适当降低金属液浇注温度。

白点

白点其实是一种细微的裂纹,在刚才横向低倍试样上呈放射性不规则的锯齿裂纹,在纵向低倍试样上是圆形或椭圆星的银亮点,因而叫白点。白点是钢中常见的一种冶金缺陷,是不锈钢中未逸散的氢原子在锻造时的组织应力,加上锻后冷却速度过快等外因,应力超过了钢的极限强度形成开裂而形成,应力和氢的共同作用是白点形成的主要因素。白点会成为今后的裂纹源,对钢材危害较大。

处理方法:

(1)保持原材料干燥、烘烤红热,使用少锈优质的废钢,保证浇注系统干燥。

(2)从熔炼工艺着手,使氢在钢中的成分减少到不至于引起白点的产生。严格控制炼钢操作过程,做到高温氧化,沸腾良好,严格控制脱氧量,确保除氢和减少夹杂。

(3)严格控制炼钢操作过程,设备条件好的情况下,可考虑采用炉外精炼或真空处理。比如采用真空浇注等措施来避免氢超标,同时避免雨季对白点的影响。

4.表面锈蚀

不锈钢并非不锈,当不锈钢表面被水垢或铁锈所玷污,也易于引起点蚀,所以用户必须保持不锈钢表面清洁和干燥,为避免钢须保持不锈钢表面清洁和干燥.

(1)化学侵蚀

化学侵蚀 是不锈钢表面与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。不锈钢表面的油污、尘土、划伤对钝化膜的毁坏,使不锈钢维护才能降低,易与化学介质发作反响,发生化学侵蚀而生锈,或酸洗钝化残液存留,直接侵蚀不锈钢件。

(2)电化学侵蚀

电化学侵蚀是不锈钢在电解质中通过表面产生的原电池作用所发生的金属腐蚀。表面污染、切割焊接、酸洗钝化等原因造成易生锈物质的附着与侵蚀介质构成原电池而发生电化学腐。

处理方法:

(1)对不锈钢全面酸洗钝化或用“不锈钢除锈水或除锈膏”除掉锈迹或焊斑,彻底清水冲净,晾干或风干;

(2)待不锈钢表面彻底干燥后,再用“护膜液”喷涂、刷涂进行保护。

5.表面裂纹

表面裂纹是指不锈钢制品材料表面的开裂,常见的是纵裂、发纹和横裂。纵裂:是指钢锭表面产生的纵向裂纹,很难研磨消除。发纹是不锈钢制品材料表面浮现深浅不一的疏散或成簇散布的发状细纹。横裂:是指钢锭表面发生的横向裂纹,一般深度较浅,经精磨可祛除。纵裂:是指钢锭表面产生的纵向裂纹,一般裂纹很深,很难研磨消除。

处理方法:

合理设计孔型,消除成品前轧件的耳子;准确设计宽展,精确调辊槽位置,减轻或消除飞边、刮伤等缺陷。

四、结束语

不锈钢表面质量好坏直接关系到其应用领域的安全与美观,因此,我们必须对锈钢表面缺陷给与足够的重视,分析其产生的原因,并通过改进制造工艺流程,降低夹杂物含量及减少气泡产生以达到消除或减少缺陷产生的目的。

参考文献

[1]曾晓雁, 吴懿平.表面工程学[M]. 北京:机械工业出版社, 2001: 92-112.

[2]陈天玉.不锈钢表面处理技术.化学工业出版社,2008:01

上一篇:浅谈工程变更与造价管理 下一篇:超长距离顶管技术发展问题研究