不锈钢的防锈能力说明Word格式文档下载.doc
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一般的不锈钢含铬量一般不低于12％，高的甚至达到18％。
钢中加入铬等元素后，就能改变钢的性能，如例钢的分子结构更均匀，在钢的表面更易生成一层致密的氧化物保护膜等，从而大大提高不锈钢耐腐蚀的能力。
所以不锈钢能抵抗火、水、酸、碱和各种溶液对它的腐蚀，不生锈。
科学家发现，钢的内部结构越均匀，各种组成成分就联系得越紧密，腐蚀物入侵就越困难，再加上表面又附着一层氧化物保护膜，就像给钢铁穿上盔甲一样，自然就不容易生锈了。
不锈钢为什么也生锈?
当不锈钢管表面出现褐色锈斑（点）的时候，人们大感惊奇：
认为“不锈钢是不生锈的，生锈就不是不锈钢了，可能是钢质出现了问题”。
其实，这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。
不锈钢在一定的条件下也会生锈的。
不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。
但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。
如304钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了；
而316钢管则表现良好。
因此，不是任何一种不锈钢，在任何环境下都能耐腐蚀,不生锈的。
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。
一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。
这种表面膜受到破坏的形式很多，日常生活中多见的有如下几种：
1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者连成一个微电池，引发了电化学反应，保护膜受到破坏，称之谓电化学腐蚀。
2.不锈钢表面粘附有机物汁液（如瓜菜、面汤、痰等），在有水氧情况下，构成有机酸，长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。
3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），引起局部腐蚀。
4.在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液点，引起化学腐蚀。
不锈钢表面处理的常识
（一）
一、不锈钢的表面处理概述
不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。
故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业。
不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。
二、不锈钢常用种类
1、不锈钢品种
（1）不锈钢主要成分：
一般含有鉻（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钛（Ti）等优质金属元素。
（2）常见不锈钢：
有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；
镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。
（3）从不锈钢金相组织结构分类：
有奥氏体不锈钢，例如：
1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。
马氏体不锈钢，例如：
Cr17，Cr28等。
一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。
三、常见不锈钢表面处理方法
常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：
1、表面本色白化处理；
2、表面镜面光亮处理；
3、表面着色处理。
1、表面本色白化处理
不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。
这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，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，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。
目前对氧化皮处理方法主要有二种：
⑴喷砂（丸）法：
主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。
⑵化学法：
使用一种无污染的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目的。
处理好后基本上看上去是一无光的色泽。
这种方法对大型、复杂产品较适用。
2、不锈钢表面镜面光亮处理方法
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。
这三种方法优缺点如下表1——1：
表1——1
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，简单工件，中、小产品，整个产品光泽达不复杂件难加工，光泽下降，复杂件无法加工不到一致，致，投资及成本较高光泽保持时间不长
化学抛光投资少，复杂件光亮度不足，抛光液要加复杂产品，光亮度要求小批量加工较合算
能抛，效率高，温，有气体溢出，需要通不高的产品可选用
速度快风设备
电化学抛光达镜面光泽，长一次性投资大，复杂件要高挡中小件产品，工艺稳定，易操作，
期保持，工艺稳定，装工装，辅助电极，大量生要求长时间保持镜面可广泛推广使用
污染少，成本低，产要降温光亮产品
防污染性好
不锈钢表面处理的常识
（二）
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腐蚀性。
不锈钢着色方法有如下几种：
1、化学氧化着色法；
2、电化学氧化着色法；
3、离子沉积氧化物着色法；
4、高温氧化着色法；
5、气相裂解着色法。
各种方法简单概况如下：
1、化学氧化着色法
就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。
一般“茵科法”（INCO）使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。
2、电化学着色法
是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。
3、离子沉积氧化物着色法化学法
就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。
例如：
镀钛金的手表壳、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。
4、高温氧化着色法
是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺参数，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。
5、气相裂解着色法
气相裂解着色法较为复杂，在工业中应用较少。
四、处理方法选用
不锈钢表面处理选用哪种方法，要根据产品结构、材质、及对表面不同要求，选用合适的方法进行处理。
（一）不锈钢件产生锈蚀的常见原因
1、化学腐蚀
（1）表面污染：
附着在工件表面的油污、灰尘及酸、碱、盐等在一定条件转化为腐蚀介质，与不锈钢件中的某些成分发生化学反应，产生化学腐蚀而生锈。
不锈钢表面处理的常识（三）
（2）表面划伤：
各种划伤对钝化膜的破坏，使不锈钢保护能力降低，易与化学介质发生反应，产生化学腐蚀而生锈。
（3）清洗：
酸洗钝化后清洗不干净造成残液存留，直接腐蚀不锈钢件（化学腐蚀）。
2、电化学腐蚀
（1）碳钢污染：
与碳钢件接触造成的划伤与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
（2）切割：
割渣、飞溅等易生锈物质的附着与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐。
（3）烤校：
火焰加热区域的成份与金相组织发生变化而不均匀，与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
（4）焊接：
焊接区域的物理缺陷（咬边、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等）和化学缺陷（晶粒粗大、晶界贫铬、偏析等）与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
（5）材质：
不锈钢材质的化学缺陷（成份不均匀、S、P杂质等）和表面物理缺陷（疏松、砂眼、裂纹等）有利于与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。
（6）钝化：
酸洗钝化效果不好造成不锈钢表面钝化膜不均匀或较薄，易于形成电化学腐蚀。
（7）清洗：
存留的酸洗钝化残液与不锈钢发生化学腐蚀的生成物与不锈钢件形成电化学腐蚀。
（二）应力集中易于造成应力腐蚀
总之，不锈钢由于其特殊的金相组织和表面钝化膜，使得它在一般情况下较难与介质发生化学反应而被腐蚀，但并不是在任何条件下都不能被腐蚀。
在腐蚀介质和诱因（如划伤、飞溅、割渣等）存在的条件下，不锈钢也能与腐蚀介质发生缓慢的化学和电化学反应被腐蚀，而且在一定条件下的腐蚀速度相当快而产生锈蚀现象，尤其是点蚀和缝隙腐蚀。
不锈钢件的腐蚀机理主要为电化学腐蚀。
因此，在不锈钢产品在加工作业过程中应采取一切有效措施，尽量避免锈蚀条件和诱因的产生。
实际上，许多锈蚀条件和诱因（如划伤、飞溅、割渣等）对于产品的外观质量也有显著的不利的影响，也应该和必须加以克服。
（三）不锈钢产品加工过程中存在问题
1、焊缝缺陷：
焊缝缺陷较严重，采用手工机械打磨处理方法来弥补，产生的打磨痕迹，造成表面不均匀，影响美观。
2、表面不一致：
只对焊缝进行酸洗钝化，也造成表面不均匀，影响美观。
3、划痕难除去：
整体酸洗钝化，也不能将加工过程中产生的各种划痕去掉，并且也不能去除由于划伤、焊接飞溅而粘附在不锈钢表面的碳钢、飞溅等杂质，导致在腐蚀介质存在的条件下发生化学腐蚀或电化学腐蚀而生锈。
4、打磨抛光钝化不均匀：
手工打磨抛光后进行酸洗钝化处理，对面积较大的工件，很难达到均匀一致处理效果，不能得理想的均匀表面。
并且工时费用，辅料费用也较高。
5、酸洗能力有限：
酸洗钝化膏并不是万能的，对等离子切割、火焰切割而产和黑色氧化皮，较难除去。
6、人为因素造成的划伤比较严重：
在吊装、运输和结构加工过程中，磕碰、拖拉、锤击等人为因素造成的划伤比较严重，使得表面处理难度加大，而且也是处理后产生锈蚀的主要原因。
7、设备因素：
在型材、板材卷弯、折弯过程中，造成的划伤和折痕也是处理后产生锈蚀的主要原因。
不锈钢表面处理的常识（四）
8、其他因素：
不锈钢原材料在采购、储存过程中，由于吊装、运输过程产生的磕碰和划伤也比较严重，也是产生锈蚀的原因之一。
五、应采取的预防措施
1、储存、吊装、运输
（1）不锈钢件储存:
应有专用存放架，存放架应为木质或表面喷漆的碳钢支架或垫以橡胶垫，以与碳钢等其它金属材质隔离。
存放时，储存位置应便于吊运，与其它材料存放区相对隔离，应有防护措施，以避免灰尘、油污、铁锈对不锈钢的污染。
（2）不锈钢件吊装：
吊装时，应采用专用吊具，如吊装带、专用夹头等，严禁使用钢丝绳以免划伤表面；
并且在起吊和放置时，应避免冲击磕碰造成划伤。
（3）不锈钢件运输：
运输时，应用运输工具（如小车、电瓶车等），并应洁净有隔离防护措施，以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。
严禁拖拉，避免磕碰、划伤。
2、加工
（1）加工区：
不锈钢件的加工区域应相对固定。
不锈钢件加工区的平台应采取隔离措施，如铺上橡胶垫等。
不锈钢件加工区的定置管理、文明生产应加强，以避免对不锈钢件的损伤与污染。
（2）下料：
不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。
①剪切：
剪切时，应与送进支架隔离，落料斗也应铺以橡胶垫，避免划伤。
②等离子切割：
等离子切割后，割渣应清理干净。
批量切割时，对于已完成的零件应及时清理出现场，以避免割渣对工件的玷污。
③锯切下料：
锯切下料时，夹紧应加以胶皮保护，锯切后应清理工件上的油污、残渣等。
3、机械加工：
不锈钢件在车、铣等机械加工时也应注意防护，作业完成应清理干净工件表面的油污、铁屑等杂物。
4、成型加工：
在卷板、折弯过程中，应采取有效措施避免造成不锈钢件表面划伤和折痕。
5、铆焊：
不锈钢件在组对时，应避免强制组装，尤其避免火焰烤校装配。
组对或制作过程如有临时采用等离子切割时，应采取隔离措施以避免割渣对其它不锈钢件的污染。
切割后，工件上的割渣应清理干净。
6、焊接：
不锈钢件焊接前必须认真清除油污、锈迹、灰尘等杂物。
焊接时尽量采用氩弧焊接，采用手工电弧焊时应采用小电流、快速焊，避免摆动。
严禁在非焊接区域引弧，地线位置适当、连接牢固，以避免电弧擦伤。
焊接时应采取防飞溅措施（如刷白灰等方法）。
焊后应用不锈钢（不得采用碳钢）扁铲彻底清理熔渣和飞溅。
7、多层焊：
多层焊时，层间熔渣必须清除干净。
多层焊时，应控制层间温度，一般不得超过60℃。
8、焊缝：
焊缝接头应修磨，焊缝表面不得有熔渣、气孔、咬边、飞溅、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷，焊缝与母材应圆滑过渡，不得低于母材。
9、矫形：
不锈钢件的矫形，应避免采用火焰加热方法，尤其不允许反复加热同一区域。
矫形时，尽量采用机械装置，或用木锤（橡皮锤）或垫橡皮垫锤击，禁止用铁锤锤击，以避免损伤不锈钢件。
不锈钢表面处理的常识（五）
10、搬运：
不锈钢件在加工过程中进行搬运时，应用运输工具（如小车、电瓶车或天车等），并应洁净有隔离防护措施，以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。
严禁在平台或地面直接拖拉，严禁磕碰和划伤。
3、表面处理
（1）清理打磨：
如有损伤应打磨，尤其与碳钢件接触造成的划伤和飞溅、割渣造成的损伤必须认真彻底地清理打磨干净。
（2）机械抛光：
要采用适当的抛光工具进行抛光，要求处理均匀一致，并避免过抛和再划伤。
（3）除油除尘：
不锈钢件在进行酸洗钝化前，必须按工艺清除油污、氧化皮、灰尘等杂物。
（4）水喷砂处理：
要根据不同的处理要求，选用不同的微玻璃珠、不同的工艺参数，并避免过喷等。
（5）酸洗钝化：
不锈钢件的酸洗钝化必须严格按工艺要求进行钝化。
（6）清洗干燥：
酸洗钝化后，应严格按工艺进行中和、冲洗、干燥，彻底清除残留的酸液。
（7）保护：
不锈钢件表面处理完毕后，应做好防护，避免人员抚摸和油污、灰尘等杂物的二次污染。
（8）避免再加工：
不锈钢件表面处理完毕后，应避免对该零部件或产品的再加工。
不锈钢的切削加工性
与45钢相比，不锈钢1Cr18Ni9Ti不锈钢的相对可切削性约为0.3-.05之间，是一种难切削材料。
其难加工性主要表现在：
1、高温强度和高温硬度高，一般钢材切削时，随着切削温度的升高其强度会明显降低，切屑易被切离，而不锈钢1Cr18Ni9Ti在700度时仍不能降低其机械性能，故切屑不易被切离，切削过程中切削力大，刀具易磨损。
2、塑性和韧性高，虽然不锈钢1Cr18Ni9Ti的抗拉强度和硬度都不高，但综合性能很好，塑性和韧性高，它的延伸率、断面收缩率和冲击值都较高，不锈钢1Cr18Ni9Ti的延伸率是40%，是40#的210-237%，是45#的250-280%，是20Cr、40Cr钢的400-500%，所以切屑不易切离、卷曲和折断，切屑变形所消耗的功能增多，如切除一定体积的不锈钢1Cr18Ni9Ti所消耗的能量比切除相同体积的低碳钢约高50%，并且大部分能量转化为热能，使切削温度升高。
3、不锈钢1Cr18Ni9Ti不易加工，切屑不易切离和折断，故刀具和工件之间所产生的摩擦热也多，而不锈钢1Cr18Ni9Ti的导热率低（约为普通钢的1/2-1/3），散热差，由切屑带走的热量少。
大部分的热量被刀具吸收，致使刀具的温度升高，加剧刀具磨损。
4、不锈钢对其他金属材料的亲和性强。
因此在和其它金属接触时，在一定的温度和压力下就会产生粘附现象。
在切削过程中，刀具易产生积屑瘤，不易获得表面粗糙度等级高的加工表面。
5、加工硬化倾向强。
奥氏体不锈钢强度一般为δb=539Mpa，但在室温冷加工时，由于加工硬化和形变会诱发马氏体转变，使强度提高至δb=1568
Mpa，这样就大大增加了切削时的摩擦、磨损和切削力，易使刀具磨损，并影响工件的表面粗糙度。
6、不锈钢1Cr18Ni9Ti材料中有许多微细的碳化物（如TiC）颗粒，会加剧刃具的磨损。
熔点低，易于粘刀，切削过程中易形成积屑瘤，由于不锈钢的韧性大，在切削过程中，刀具前导面和切屑之间存在很大的压力和很大高的温度，切屑很容易粘附在刀刃上，形成积屑瘤，影响表面加工质量。
所以不锈钢1Cr18Ni9Ti的切削加工性很差，特别是在断续切削时，刀具极易产生磨损和粘结破损，刀具使用寿命很低，影响加工效率、加工成本、加工精度和表面质量。
不锈钢材料攻丝的小技巧
在不锈钢上攻丝比在普遍钢材上攻丝要困难得多。
经常出现由于扭矩大，丝锥被“咬死”在螺孔中，崩齿或折断，螺纹表面不光，沟纹，尺寸超差，乱扣和丝锥磨损严重等现象。
因此，攻制不锈钢螺纹时应采取相应的技术措施加以解决。
1、攻制不锈钢螺纹时，“胀牙”现象比较严重，丝锥容易“咬死”在孔中，所以螺纹底孔应适当加大。
一般情况下，螺距为1mm以下的螺纹底孔直径等于公称直径减去螺距；
螺距大于1mm时，螺纹底孔直径等于公称直径减去1.1倍螺距。
2、选择合适的丝锥和合理的切削用量，是关系到攻丝质量的关键。
丝锥材料，应选含钴或铝超硬高速钢；
主偏角和螺距、丝锥把数有关，头锥κr=5°
～7°
，二锥、三锥为κr=10°
～20°
；
校准部分一般取3～4扣螺纹长度，并有0.05～0.1mm/100
mm的倒锥；
容屑槽方向一般取β=8°
～15°
，可以控制切屑流动方向，对于直槽丝锥，可以将丝锥前端改磨成螺旋形；
丝锥的前角一般为γp=15°
，后角为8°
～12°
。
3、可采用无槽丝锥对不锈钢攻丝。
4、不锈钢攻丝时，应保证有足够的冷却润滑液。
通常可选用硫化油＋15％～20％CCl4；
白铅油＋机油或其他矿物油；
煤油稀释氯化石蜡等。
5、在攻丝的过程中，万一丝锥折断，可将工件放在硝酸溶液中进行腐蚀，可以很快将高速钢丝锥腐蚀，而不报废工件。
不锈钢洗涤及保养方法
不锈钢的使用随着经济的发展变得更加广泛，人们在日常生活中与不锈钢息息相关，但是很多人对不锈钢的性能认识不多，对不锈钢的维护保养就知道得更少了。
很多人以为不锈钢是永不生锈的，其实，不锈钢耐腐蚀性良好。
原因是表面形成一层钝化膜，在自然界中它以更稳定的氧化物的形态的在也就是说，不锈钢虽然按使用条件不同，氧化程度不一样，但最终都被氧化，这种现象通常叫做蚀。
裸露在腐蚀环境中的金属表面全部发生电化反应或化学反应，均匀受到腐蚀。
不锈钢表面钝化膜之中耐腐蚀能力弱的部位，由于自激反应而形成点蚀反应，生成小孔，再加上有氯离子接近，形成很强的腐蚀性溶液，加速腐蚀反应的速度。
还有不锈钢内部的晶间腐蚀开裂，所有这些，对不锈钢表面的钝化膜都发生破坏作用。
因此，对不锈钢表面必须进行定期的清洁保养，以保持其华丽的表面及延长使用寿命。
清洗不锈钢表面时必须注意不发生表面划伤现象，避免使用漂白成分以及研磨剂的洗涤液，钢丝球、研磨工具等，为除掉洗涤液，洗涤结束时再用洁净水冲洗表面。
1、不锈钢表面有灰尘以及易除掉污垢物的，可用肥皂，弱洗涤剂或温水洗涤。
2、不锈钢表面的商标、贴膜，用温水，弱洗涤剂来洗，粘结剂成份，使用酒精或有机溶剂（乙醚、苯）擦洗。
3、不锈钢表面的油脂、油、润滑油污染，用柔软的布擦干净，以后用中性洗涤剂或氨溶液或用专用洗涤剂清洗。
4、不锈钢表面有漂白剂以及各种酸附着，立即用水冲洗，再用氨溶液或中性碳酸苏打水溶液浸洗，用中性洗涤剂或温水洗涤。
5、不锈钢表面有彩虹纹，是过多使用洗涤剂或油引起，洗涤时用温水中性洗涤剂可洗去。
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