影响PH15-5不锈钢钝化质量因素主要有以下几点:
1. PH15-5不锈钢材料成分对钝化的影响
PH15-5不锈钢中的主要成分有铬、镍、钛、硅、钒、锰和钼等元素,这些成分中有的电极电位比铁正,有的电极电位比铁负。因此,在钝化溶液中易形成微电池腐蚀。微电池偶数越多,零件表面生成钝化膜的速率越快,如果微电池偶数增加到一定的数目后,零件在钝化溶液中的溶解速率大于成膜速率,就会发生零件腐蚀。为了防止零件在钝化过程中腐蚀,必须优选钝化溶液的配方和工艺条件。
2. PH15-5不锈钢钝化的前处理
前处理包括除去该材料在热处理固熔时效后产生的氧化皮。对低温固熔时效的零件氧化皮较薄,一般为淡紫色,零件在电解除油后,经水洗,直接在盐酸500mL/L的溶液中在室温酸洗3~5min,表面氧化皮已基本除干净,且不腐蚀零件,不挂灰,可直接进行钝化处理。
对于高温固熔时效的零件氧化皮较厚,一般为黑紫色到黑色,去除这类氧化皮要按松动氧化皮→酸洗→去挂灰的步骤进行。松动氧化皮是在含有强氧化剂的浓溶液中进行的:
氢氧化钠(NaOH) 650g/L 、 温度 140℃ 、硝酸钠(NaNO3) 220g/L 、时间 20~40 分钟
氨化皮中难溶的铬氧化物转变为易溶的铬酸盐,酸洗按低温固熔时效零件的酸洗液--盐酸液可基本除净氧化皮。但零件表面附有挂灰。挂灰必须在下列溶液中室温除去。
硝酸(HNO3) 30~50g/L 、时间 20~60秒 、双氧水(H2O2)30% 5~15g/L
在操作过程中,要控制如除挂灰的温度和时间,以免腐蚀零件。
3. PH15-5不锈钢的钝化工艺
酸洗后的零件在空气中的耐蚀性较差,如暴露在空气中,零件表面会生锈。零件表面必须生成一层致密的耐蚀性好的钝化膜,才能提高使用寿命和好的产品外观。
PH15-5 不锈钢材料遇硝酸就会腐蚀。为解决此难题,经实验发现,必须采用一种更强的氧化剂先使零件表面生成一层薄钝化膜,然后再利用硝酸的强氧化性让钝化膜层加厚的处理方法,才能达到高抗蚀性的钝化。分别采用高锰酸钾、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酐等强氧化剂同硝酸配合做实验,结果见表6-4。
由表6-4可见,重铬酸钠+硝酸的钝化液最佳。在加工过程中易操作,不腐蚀零件。
PH15-5不锈钢钝化液配方和工艺条件:
硝酸(HNO3) 380~420g/L 、温度 50~60℃ 、重铬酸钠 20~30g/L 、时间 30分钟
4. PH15-5不锈钢钝化工艺条件的影响
①. 温度的影响
温度低于50℃,钝化膜不完整,按HB 5292-84标准膜层完整性检查时,零件表面有沉积铜;温度高于60℃会腐蚀零件表面,并且没有钝化膜。
②. 钝化时间的影响
钝化时间影响膜层质量较大。钝化时间短,钝化膜厚度较薄、耐蚀性差;钝化时间太长,会腐蚀零件。
按上述工艺配方和条件钝化时,要控制好温度和时间,能颜色均匀一致,耐蚀性好。