不锈钢表面处理方法的进展.PDFVIP

收稿日期： ! # $ # % 作者简介：刘福春 ’$%% # (男，辽宁沈阳人，中国科学院金属研究所高级工程师，博士 ) 第 !* 卷 第 ’ 期 ! ’ 年 ! 月 +,-) !* .,) ’ /01) ! ’ 沈 阳 工 业 大 学 学 报 2,3456- ,7 8905:65; 5=04?=@: ,7 A0B95,-,;: 文章编号： ’ # ’%C% !’ ( ’ # D # E 不锈钢表面处理方法的进展 刘福春，’ 石玉敏 !，韩恩厚 ’ ’) 中国科学院金属研究所 金属腐蚀与防护国家重点实验室 F 辽宁 沈阳 ’’’E ； !) 东北大学，辽宁 沈阳 ’’% ( 摘 要：概括介绍了不锈钢表面处理的现状及目前国内外的发展动态，分析了现有不锈钢表面处 理技术的优点和缺点 ) 指出着色不锈钢有广阔的发展前景，提出了激光表面处理技术、离子注入 技术将成为现代不锈钢表面处理的发展方向 ) 关 键 词：不锈钢；表面处理；表面技术 中图分类号： AG ’DH 文献标识码： I 不锈钢具有良好的耐蚀性，在石油、化工、化 肥、医药、造纸、原子能、海洋工程和装饰工程领域 得到了广泛的应用，但在某些特定条件下不锈钢 易发生点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、 腐蚀疲劳等局部腐蚀破坏现象 ) 许多学者在不锈 钢表面进行了各种处理和强化研究，如为了增加 不锈钢的耐蚀性或装饰性，进行不锈钢抛光、电 镀、着色处理；为得到生物特性，使用离子注入进 行表面改性 ) 本文就传统表面处理技术和近代表 面处理技术在国内外不锈钢表面处理上的应用的 局限性和优势做以扼要论述，并展望了不锈钢表 面处理技术发展的前景 ) ’ 传统表面处理技术 ’) ’ 抛光 为提高经过机械加工的不锈钢材料表面的粗 糙度和经点焊、电焊、亚弧焊处理和热处理的不锈 钢表面的粗糙度，要对零件进行抛光处理，以获取 高度光滑和光泽的外观，满足不锈钢制品表面精 饰的目的 ) 不锈钢抛光有机械抛光、化学抛光、电化学抛 光等 ) 不锈钢机械抛光包括松膜、去膜、化学钝化 等处理工序，易造成零件过腐蚀和失铬现象 ) 不 锈钢电化学抛光是特殊的阳极过程，在此阳极过 程中，挂在阳极上的金属制品表面被整平并呈现 光洁的外观 ) 不锈钢电化学抛光做为一种表面精 饰工艺广泛用于不锈钢制品表面的去毛剌，精饰 抛光#’$ ) 耿强对不锈钢电化学抛光工艺进行了改 进#!$，新工艺具有槽液稳定，出光速度快，电解 液的分散性好等优点 ) 而不锈钢化学抛光能得 到物理、化学和机械清洁的表面，有利于防止零 件的局部腐蚀，提高机械强度，延长零件使用寿 命#*$) ’) ! 电镀 由于不锈钢质软不耐磨、表面强度低、摩擦 系数大，作为传动轴、啮合件或动配合件时经常 发生咬合或粘滞现象 ) 为了弥补这些缺陷，常在 其表面进行电镀处理来提高表面硬度和自润滑 性能 ) 与其它基体金属电镀不同，不锈钢在电镀 前必须除去自然钝化膜，才能得到与基体结合牢 固的良好镀层 ) 不锈钢经去油、浸渍、活化、预镀 和电镀等工序，可得到铬、镍、金、银等镀层#C$，不 锈钢电镀银层可以改善不锈钢与铜的焊接力#E$ ) 随着合金电镀工艺不断发展，不锈钢合金电镀也 有了一定进展，如不锈钢电镀镍钼合金层具有结 合力良好、耐蚀性和耐磨性优良的优点#%$) ’) * 化学镀 化学镀是 ’$C% 年由 J405504 和 K=LL0-- 发明 的 ) 化学镀是一种沉积金属的、可控制的、自催 化的化学反应过程 ) 对形状复杂的不锈钢镀件 ， 电镀铬由于存在边缘效应且覆盖能力差而得不 到合格镀层 ) 化学镀却能在形状复杂的零件表 面沉积均匀一致的镀层，并且化学镀自润滑性比 电镀好 ) 化学镀与电镀相比，有许多优点，如均 镀能力和深镀能力好；空隙少；设备简单，操作容 易；镀层具有特殊的机械、物理和化学性能等 ) 其缺点是：镀液寿命短，废水排放量大，镀覆速度 !沈 阳 工 业 大 学 学 报 第 # 卷 慢，成本高#$$ % 化学镀在不锈钢上应用主要是镀镍 % 镀镍前 需要进行前处理，除去不锈钢表面钝化膜，才能提 高不锈钢与镀层结合力#!$ % 化学镀 ’ ( ) 可显著 增 强 *+,*!’-.’ 奥 氏 体 不 锈 钢 在 沸 腾 的 /01 23+4 中抗 5++ 性能 % 化学镀镍还可提高不锈钢 表面硬度、自润滑性能、抗应力腐蚀性能#-$% *% / 热渗镀 不锈钢热渗镀技术是用加热扩散的方法把合 金渗入不锈钢基体表面，形成一种合金层 % 该合 金层具有优良的抗氧化性、耐蚀性 % 与电镀相比， 热渗镀具有成本低、效率高、设备简单和操作方便 等优点 % 该技术的突出特点是镀层的形成主要依 靠加热扩散的作用，因而结合力比电镀法形成的 镀层牢固 %