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金属零件表面转化膜处理技术故障分析:钢铁零件氧化的故障分析与处理

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-05  浏览次数:1447

钢铁零件经过化学氧化处理(发蓝)而获得表面膜层也是一种常用的防锈工艺,而且钢铁零件氧化后不会改变零件的尺寸。进行氧化处理的溶液主要有高温碱性氧化溶液(氢氧化钠+亚硝酸钠)和常温酸性氧化溶液两大类,由于常温酸性氧化目前还存在着膜层结合强度差、前处理要求严格等问题,应用较多的仍然是碱性高温(135℃~l45℃)氧化工艺。

 

1 高温氧化膜层无膜、脱膜

 

出现这种故障的原因有:氧化溶液温度过低;氧化溶液中氢氧化钠含量过低;零件互相重叠;零件表面有氧化皮在氧化前没有处理干净(零件表面有油污)等。

 

采取的处理措施有:按照钢铁零件氧化工艺条件调整溶液温度、溶液成分等到工艺规范;零件分布不遮挡,加强氧化前处理等。

 

2 零件表面高温氧化膜层出现黄色挂霜或者红色挂灰

 

出现这种故障的原因有:氧化温度过高(氧化温度上下不得超过2℃),亚硝酸钠含量过高;溶液中铁酸钠发生水解生成氢氧化铁吸附在零件表面等。

 

采取的措施有:降低氧化溶液温度和亚硝酸钠浓度到工艺规范;氧化过程中不加水避免铁酸钠水解;另外可以通过加入甘油减少氢氧化铁的生成;氧化5min后将零件取出,用热水冲洗后再继续氧化等。

 

发现零件表面有氧化挂灰,可以采取手工擦拭或者在铬酸溶液中去除。

 

为避免挂灰,可以采取二次氧化工艺,第一次在氧化溶液温度较低的(130℃~135℃)情况下氧化10min~15min,然后转移到氧化温度较高的溶液中(140℃~150℃)处理40min~60min,零件在第一次氧化时形成晶核,在第二次氧化时逐渐长大,连成片状,获得耐腐蚀较好的氧化膜层,大大避免了红色挂灰的出现。

 

3 高温氧化膜层出白斑或在存放时挂白霜

 

出现这种故障的原因是:氧化后清洗不良;氧化后干燥不彻底;氧化后油封闭温度低等。

排除此故障的方法有:加强氧化后的冷热水清洗和漂洗;在烘烤之前先将零件盲孔、窄缝等处的残留水分用压缩空气吹出来,如何进行烘烤;热油温度一般应高于105℃,在此温度下油的流动性比较好,提高封闭填充膜层孔隙的效果。

 

4 高温氧化溶液中NaOH与NaN02的比例失调

 

当氧化溶液中这两种成分比例失调时,会引起氧化膜质量的下降。氢氧化钠比例较高,形成的氧化膜虽厚,但膜层疏松;亚硝酸钠比例偏高时,形成的氧化膜较薄,但较致密。因此,可以通过控制溶液成分来保证溶液成分在工艺规范内。

 

5 钢铁常温氧化膜层发花

 

钢铁零件常温氧化膜层遇到发花的原因主要是:前处理不良,常温发黑的前处理要和电镀的前处理一样认真,除油和除锈不彻底,则氧化膜层发花不均匀;发黑后应当冲洗干净;零件互相叠压和氧化时严重碰撞等。

 

排除这类故障的方法是:加强钢铁零件常温氧化的前处理;常温氧化后最好在3%~5%的碳酸钠溶液中和处理lmin,以中和零件表面残留发黑溶液成分;尽量避免零件的叠压、碰撞等情况。

 

6 常温发黑时膜层疏松

 

经常遇到常温氧化发黑的膜层一擦就掉,膜层疏松。出现这种故障的主要原因是:前处理不良;氧化发黑时间长;氧化发黑溶液浓度比例不当;氧化后处理浸油时间短等。

 

排除这种故障的方法有:加强氧化前处理;按工艺规范控制氧化发黑时间;调整氧化发黑溶液的浓度比例(浓度不能太高,否则成膜太快,膜层就容易疏松);延长氧化发黑后的浸油时间等。

 

7 常温发黑膜层颜色浅

 

出现这种故障的原因是:氧化溶液的酸度低;氧化溶液的成分比例失调;发黑时间短等。排除这种故障的方法是:补充氧化发黑浓缩液;调整氧化发黑溶液的成分比例;延长氧化发黑时间等。

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