不锈钢阳极氧化预处理优化方案

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：对膜层更厚、更难清除的不锈钢氧化皮，可以先用碱液浸煮，使氧化皮松动，然后再用酸洗进一步清除。部分未脱落的氧化皮可用10%～18%盐酸、15%硝酸钠及2.5%氯化钠水溶液活化直至清除干净。对于12Cr13、12Cr17等不锈钢的处理，溶液温度以50～60℃为宜。3）常温无毒害不锈钢氧化膜的清除。

（1）化学脱脂不锈钢工件经机械加工、机械抛光后，表面残留有油脂，如果油污严重，可以先用有机溶剂浸洗除去大部分的油脂；如附着的油脂较少，或经溶剂初步脱脂后，可用化学碱液浸泡脱脂。碱液脱脂工艺见表2⁃11。

表2⁃11 碱液脱脂工艺

（2）酸洗除膜酸洗除膜介绍如下：

1）普通不锈钢薄膜的清除。普通不锈钢工件在氧化膜比较薄的情况下，可用表2⁃12所示的不锈钢氧化膜清除工艺除膜。

表2⁃12 不锈钢氧化膜清除工艺

2）厚氧化膜的清除。不锈钢表面氧化膜较厚的情况下，可以先进行预浸泡处理，然后再用酸浸泡去除氧化膜。预浸泡主要是先把氧化膜浸松，既可以用碱液，也可以用酸液进行。

对膜层更厚、更难清除的不锈钢氧化皮，可以先用碱液浸煮，使氧化皮松动，然后再用酸洗进一步清除。碱液的组成为60%～70%氢氧化钠、25%～35%硝酸钠和5%氯化钠。工件在450～500℃的碱液中处理8～25min，使铬的氧化物与碱发生反应，成为易溶于水的铬酸钠。其反应如下：

从反应式中可以看到，生成的亚铬酸钠与硝酸钠作用时生成易溶于水的铬酸钠。而铁的氧化物和尖晶石型氧化物，可与碱液中的硝酸盐作用，使铁的氧化物结构发生改变，变成疏松的Fe₂O₃，容易在酸液中除去。其反应如下：

不锈钢的氧化皮在碱液处理过程中，部分溶解、松动后剥落，并以沉渣的形式沉入槽底。部分未脱落的氧化皮可用10%～18%盐酸、15%硝酸钠及2.5%氯化钠水溶液活化直至清除干净。

若用2%硫酸、15%硝酸钠及2.5%氯化钠混合水溶液活化也可以取得同样的除膜效果，但温度要在70～80℃，浸渍时间3～5min。对于12Cr13、12Cr17等不锈钢的处理，溶液温度以50～60℃为宜。

厚的不锈钢氧化膜，先用体积比为6～8份硫酸、2～4份盐酸、100份水的混合酸液进行预浸泡，使氧化膜变得疏松易脱。然后再用体积比为20份盐酸、5份硝酸、5份磷酸、70份水的混合酸溶液进行酸洗浸洗。这样可以直接得到有光泽的不锈钢裸露面。

3）常温无毒害不锈钢氧化膜的清除。一些传统的清除不锈钢氧化膜的配方及工艺多是采用硝酸、氢氟酸、铬酸、亚硝酸等有毒有害化学剂。除膜后的废液不好处理，设备腐蚀严重，要采取有效的防护措施。利用下述的无毒害常温清除剂可避免这类问题。常温无毒害不锈钢氧化膜清除工艺见表2⁃13。

表2⁃13 常温无毒害不锈钢氧化膜清除工艺

4）电解法清除氧化膜。除了用化学溶液活化清除不锈钢表面的氧化膜之外，也可以用电解法处理。特别是当化学除锈、机械喷射及机械抛磨等方法都不能完全清除氧化膜的情况下，选用电解法可以解决问题。电解法使用的电解液成分比较简单，主要依靠析出的气体强化除膜作用。电解法除膜工艺见表2⁃14。

表2⁃14 电解法除膜工艺

①体积分数。

②质量分数。

（3）电解抛光不锈钢表面经过各种方法清除旧氧化膜后，可检查其表面粗糙度是否达到要求。如果不够光亮平滑，可以进行电解抛光。采用磷酸-硫酸型混合液进行电解抛光，可获得平整光亮的表面。电解抛光工艺见表2⁃15。

表2⁃15 电解抛光工艺

（4）弱活化不锈钢经除旧膜及抛光后的表面很易重新生成氧化膜，因此在阳极氧化处理前做弱活化处理以便除去表面的氧化物，使表面活化，弱活化用化学溶液活化。

不锈钢阳极氧化预处理优化方案

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