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浸蚀:常用金属和合金的浸蚀(上)

放大字体  缩小字体发布日期:2013-05-13  浏览次数:696
核心提示:钢铁是易氧化和腐蚀的金属。钢铁表面常见的氧化物有氧化亚铁(Fe0,灰色)、三氧化二铁(Fe2O3赤色)、含水三氧化二铁(Fe2O3·H2O,橙黄色)和四氧化三铁(Fe3O4,蓝黑色)等,其氧化物外层结构以Fe2O3为主,较疏松,内层多为Fe0,氧化层由外向内越来越紧密。

一、钢铁零件的浸蚀

钢铁是易氧化和腐蚀的金属。钢铁表面常见的氧化物有氧化亚铁(Fe0,灰色)、三氧化二铁(Fe2O3赤色)、含水三氧化二铁(Fe2O3·H2O,橙黄色)和四氧化三铁(Fe3O4,蓝黑色)等,其氧化物外层结构以Fe2O3为主,较疏松,内层多为Fe0,氧化层由外向内越来越紧密。以上几种氧化物成分中,氧化亚铁和含水三氧化二铁易溶于酸,三氧化二铁和四氧化三铁则难溶于硫酸和室温下的盐酸,但当基体金属被溶解时,由于氢的析出,三氧化二铁和四氧化三铁可以借助于氢原子还原成容易与酸起作用的物质而被溶解,或借助氢气泡的机械作用而被剥落。钢铁零件浸蚀后,表面往往留有浸蚀残渣,其主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4)的晶粒以及金属的碳化物。

去除钢铁表面的锈与黑皮,主要应用硫酸和盐酸。铁的氧化物与酸起反应生成可溶于水的盐类和水,反应如下:

铁的氧化物与酸起反应生成可溶于水的盐类和水反应

同时铁也会与酸作用析出氢气


氢的析出能把高价铁还原成低价铁,有利于氧化物的溶解和难溶黑皮的机械剥落,其反应为

氢的析出能把高价铁还原成低价铁反应

钢铁零件电镀前的浸蚀程序是:一般浸蚀-光亮浸蚀(或强浸蚀)-去除浸蚀残渣-弱浸蚀。其工艺规范介绍如下:

1.一般钢铁零件的浸蚀工艺规范

一般钢铁零件的化学浸蚀,浸蚀后去接触铜、消除浸蚀残渣及电化学浸蚀工艺规范,分别列于表2—3—1、表2—3—2、表2—3—3。

表2—3—1钢铁零件化学浸蚀工艺规范

钢铁零件化学浸蚀工艺规范
钢铁零件化学浸蚀工艺规范
钢铁零件化学浸蚀工艺规范

表2—3—2化学浸蚀后去接触铜、消除浸蚀残渣工艺规范

化学浸蚀后去接触铜、消除浸蚀残渣工艺规范

表2—3—3钢铁零件的电化学浸蚀工艺规范

钢铁零件的电化学浸蚀工艺规范

2.经热处理的薄壁钢件和硅钢片的清理浸蚀工艺

(1)薄壁钢件清理浸蚀工艺。苛性钠高锰酸钾去厚氧化皮工艺规范:

    氢氧化钠(NaOH)       70g/L~100g/L    温度    80℃~l00℃

    高锰酸钾(K2Mn04)      70g/L~100g/L    时间    8min~20min至除尽

    浸蚀漂洗工艺规范

    盐酸(HC1,37%)     160g/L~220g/L      温度    室温

  时间                2min~5min

(2)电炉热处理硅钢片的清洗浸蚀工艺。第一步去氧化皮工艺规范:

  氢氧化钠(NaOH)    650g/L    温度    l30℃~140℃

  亚硝酸钠(NaN02)    250g/L   时间    10min~20min

  第二步强浸蚀工艺规范:

    氢氟酸(HF,40%)  74mlML       海鸥洗涤剂  5mL/L~18mL/L

    硝酸(HN03,65%)   70mL/L      水(H2O)    余量(海鸥洗涤剂按高限配,水为205mL)盐酸(HC1,37%)    633mL/L    时间        数秒至浸蚀均匀无锈

   第三步出光工艺:    

  铬酐(Cr03)    90g/L

  硫酸(H2S04)    30mL/L

  时间          数秒

  最后用酒精脱水吹干。

3.钢铁零件的工序间防锈

经浸蚀后的零件,表面活性很高,很容易生锈腐蚀。如因某些原因浸蚀后不能立即进行电镀或进入下道工序时,应在下列配方中进行工序间防锈处理。

(1)亚硝酸钠(NaN02)    30g/L~80g/L  温度    室温

  碳酸钠(Na2C03)         3g/L~5g/L    使用方法    全浸。如用涂液法涂后需进行干燥

  六次甲基四胺[(cH2)6N4]  20g/L~30g/L

  (2)亚硝酸钠(NaN02)    150g/L-200g/L    温度    室温

    碳酸钠(N2C03)          5g/L~6g/L    使用方法    全浸或涂液,涂液后可不进行干燥甘油(C3H5(OH)3)    250g/L~300g/L

   (3)碳酸钠(N2C03)       3C1g/L~50g/L  温度    室温

     使用方法             全浸,短时间防锈

 (4)氢氧化钠           20g/L~100g/L温度    室温~80℃

     使用方法             全浸防锈

 (5)亚硝酸钠(NaN02)     180g/L~200g/L  温度    室温,

     碳酸钠(N2C03)          3g/L~5g/L      使用方法    全浸或涂液,涂液后可不进行干燥

钢铁零件也可按下列工艺进行钝化处理,以达到工序间防锈。

(1)铬酐(Cr03)    3g/L~5g/L    温度    80℃~100℃

  磷酸(H3P04)      3g/L~5g/L    时间    1min~5min

(2)磷酸(H3P04)  15g/L~30g/L

     温度          80℃~l00℃

     时间           0.5min~2min

钝化后不进行水洗,直接吹干、烘干,镀前需进行弱浸蚀,以除去钝化膜。

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