不锈钢种类及其电镀前处理工艺综述毕业论文

不锈钢种类及其电镀前处理工艺综述毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传～ 毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 (论文)任务书 I、毕业设计(论文) 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目: 不锈钢种类及电镀前处理工艺综述 II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求: (文献查阅、整理工作。应不少于篇中外文资料;150 了解不锈钢的发展历史以及国内外的发展趋势;2. 综述国内外最新不锈钢发展技术、基本分类及特性;3. 简单了解不锈钢的电镀前处理意义，将各种电镀前处理方法进行分类;4. (深入了解不锈钢活化工艺，掌握单活化工艺原理;5 综述不锈钢前处理各步骤及其注意事项;6. 查阅文献，了解目前不锈钢表面处理技术最新发展趋势7. III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间: 开题报告、查阅资料翻译二篇外文资料周1. 2 文献查阅、文献整理、数据处理周2. 13 数据整理及论文撰写周3. 1 ? 、主 要参考资料: [1]杜康,梁燕萍,贺格平,等.不锈钢稀土铈转化膜研究[J].表面技术,2007,36 (2):32-34. [2]Arnott D.R,Hinton B.R.W.and Ryan N.E.,Cationic film forming inhibitors for the protection of AA7075 aluminum alloy against corrosion in aqueous chloride solution. Corrosion. 1989,45(J): 12-19. [3]邹坚.不锈钢电镀镍钼合金[J].材料保护, 1991 [4]章明.增强不锈钢镀银层结合力的电解活化法[J].电镀与精饰, 1996, 18(4): 20 [5]吕雪飞,李淑英.铜合金稀土钝化新工艺的研究[J].吉林化工学院学报,2006,23 (2):17-18. 材料工程 系 金属材料工程 专业类 10850121 班 学生,签名,: 填写日期: 年 月 日 指导教师,签名,: 助理指导教师(并指出所负责的部分): 不锈钢种类及其电镀前处理工艺综述 摘要: 本文对不锈钢的种类及其电镀前处理工艺进行了综述。不锈钢根据不同结构和成分可分为五大系列钢～主要有马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢及 沉淀硬化性不锈钢。 不锈钢之所以具有非常好的抗蚀性能～主要是因为其表面能生成一层薄而透明且附着牢固的自然钝化膜～能有效地隔绝腐蚀介质的侵蚀～但当不锈钢需要进行电镀时～这层自然钝化膜却成了电镀的最大障碍～若不彻底去除这层氧化膜～就得不到与基体结合牢固良好的镀层。 不锈钢进行电镀之前～除按一般钢铁的除油和浸渍外～通常还需要进行活化预处理。不锈钢前处理基本工艺流程为:除油?浸渍?抛光?活化～其中活化处理是保证电镀层有足够附着力的重要步骤～一般的活化处理方法包括阴极活化法、浸渍活化法和镀锌活化法等。浸渍活化工艺的典型的配方为:(NH)SO 98，102g/L～HSO 85，90g/L～HPO5，6g/L～4242434 HSiF5，6g/L～温度:室温～时间:0.5 min。镀锌活化工艺过程为:在普通镀锌槽中施26 镀1，2min～最多不超过5min～然后在500ml/L盐酸或硫酸中退锌～再重新镀锌。 关键字:不锈钢 前处理 活化 电镀 抛光 The Review of Stainless steel plating pretreatment Abstract: This paper is divided into two parts, introduction and body. The introduction introduces Historical development of stainless steel, Classification and properties of stainless steel and Currently the latest of several stainless steel. Stainless steel has very good corrosion resistance due to it’s surface can generate a thin transparent and firmly attached to the natural passivation film, Corrosive media can be effectively isolated from erosion. But now many industries in order to get some special physicochemical properties on the surface of stainless steel，So we often electroplate a metal coating to meet various requirements. when the stainless steel was plated, this natural passivation film became the biggest obstacle at once.，you can’t get a good substrate with a solid coating because of the Oxide layer. Therefore, before plating on stainless steel, the most important things is Activation pretreatment except of Degreasing and Impregnation. Stainless steel pre-treatment process can be basically divided into Degreasing? Dipping?polishing?Activation (Ignore washing). Activation process is an important step to ensure sufficient adhesion of plating layer. There are many Activation treatments, for example: Cathode activation、Dipping activation、Galvanized activation Etc. The typical formula of galvanized activation: (NH)SO 98,102g/L,HSO 85,90g/L,HPO5,6g/L,HSiF5,4242434 26 6g/L,Temperature: room temperature, time:0.5min. The typical formula of impregnated activated process: Plating 1~2min in the ordinary galvanizing bath, no more than 5min, And then retreat zinc in 500mL/ L hydrochloric acid or sulfuric acid, repeat galvanized finally. Keyword:Stainless steel Pretreatment Activation plating polishing Supervisor: Signature of 目 录 1.前言.............................................................................................................................................. 1 2不锈钢的种类及性能.................................................................................................................. 2 2.1马氏体不锈钢................................................................................................................................................................ 3 2.1.1 YUS550高强度耐蚀性马氏体不锈钢.......................................................................... 3 2.1.2 DSR16FA 马氏体系复合超易切削不锈钢 .................................................................. 3 2.1.3 AUS44OCH 冷锻用马氏体不锈钢 .............................................................................. 32.1.4 DSR7 高硬度马氏体不锈钢 ......................................................................................... 4 2.1.5 NSL491 焊接结构用马氏体不锈钢 ............................................................................. 4 2.2铁素体不锈钢................................................................................................................................................................ 4 2.2.1超铁素体不锈钢............................................................................................................. 5 2.2.2高耐蚀性铁素体不锈钢................................................................................................. 5 2.2.3高耐大气腐蚀铁素体不锈钢......................................................................................... 5 2.2.4超高耐蚀性铁素体不锈钢............................................................................................. 5 2.2.5抗菌性不锈钢................................................................................................................. 6 2.2.6 HOM125 高耐热铁素体不锈钢 ................................................................................... 6 2.2.7 DSR6F 复合超易切削铁素体不锈钢........................................................................... 6 2.3奥氏体不锈钢................................................................................................................................................................ 6 2.3.1超耐热奥氏体不锈钢..................................................................................................... 7 2.3.2高耐蚀性奥氏体不锈钢................................................................................................. 7 2.3.3 NAR-AH-4 耐高温奥氏体不锈钢................................................................................ 7 2.3.4 Type 3161-SCQ、TyPe304-SCQ 超净质奥氏体不锈钢 ............................................. 7 2.3.5 DSN6、DSNS 高强无磁不锈弹簧钢 .......................................................................... 8 2.3.6 SUPER-304BF 易切削奥氏体不锈钢 .......................................................................... 8 2.4双相不锈钢 ..................................................................................................................................................................... 8 2.4.1 AF2507 高合金化耐有机酸腐蚀双相不锈钢.............................................................. 9 2.4.2 YUSDXI 高强度高耐蚀性双相不锈钢........................................................................ 9 2.4.3 NAS65 超塑性双相不锈钢........................................................................................... 9 2.4.4 UGIMA329 易切削双相不锈钢 ................................................................................... 9 2.5 沉淀硬化型(PH)不锈钢................................................................................................................................. 10 2.5.1低温沉淀硬化型不锈钢............................................................................................... 10 2.5.2 QSH6 高耐蚀析出硬化型不锈钢............................................................................... 10 2.5.3 QSD15 析出硬化型无磁不锈钢..................................................................................11 2.5.4 pyrowear675 渗碳不锈钢 ............................................................................................11 2.6小结 ................................................................................................................................................................................... 11 3. 不锈钢电镀前处理工艺.......................................................................................................... 12 3.1脱脂工艺 ........................................................................................................................................................................ 13 3.2 浸渍 .................................................................................................................................................................................. 14 3.2.1不锈钢浸渍的意义....................................................................................................... 14 3.2.2不锈钢浸渍过程........................................................................................................... 15 3.3 除挂灰 ............................................................................................................................................................................. 17 3 4抛光工艺......................................................................................................................................................................... 18 3.4.1机械抛光....................................................................................................................... 18 3.4.2化学抛光....................................................................................................................... 18 3.4 3电化学抛光................................................................................................................... 19 3.4 4三种抛光技术的对比................................................................................................... 223.5弱浸蚀.............................................................................................................................................................................. 23 3.6 不锈钢活化 .................................................................................................................................................................. 23 3.6.1 阴极活化...................................................................................................................... 23 3.6.2浸渍活化....................................................................................................................... 24 3.6.3活化与预镀同槽处理法............................................................................................... 25 3.6.4不锈钢活化与预镀分槽处理法................................................................................... 26 3.6.5镀锌活化法................................................................................................................... 27 3.7 预镀 .................................................................................................................................................................................. 28 3.7.1 预镀铜.......................................................................................................................... 28 3.7.2 预镀镍.......................................................................................................................... 28 3.8小结 ................................................................................................................................................................................... 29 4.总结论........................................................................................................................................ 31 参考文献....................................................................................................................................... 32 致谢............................................................................................................................................... 34 南昌航空大学科技学院学士学位论文 1.前言 不锈钢是指在大气，酸，碱等溶液，或在其它的腐蚀性介质中具有一定化学稳定性的钢，它是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢顾名思义具有不锈性，但它不一定耐腐蚀，而耐腐蚀的钢则一般都会有较好的不锈性，不锈钢具备良好的耐腐蚀性能是由于在铁碳合金中加入了铬等元素所致。自1913年HarryBrearly发现“铬不锈”以来，80多年来不锈钢的发展十分迅速，世界的产量从1950年的1Mt到1994年的12.8Mt，至今仍在不断增长。95年世界不锈钢产量为1488.8万吨。快速是不锈钢发展的最主要的特点，30年来每年的增长 [1]率约为4%。从1950年到1996年的总发展状况来看是不断发展的过程。 由于AOD和VOD精炼技术和连铸技术在不锈钢生产上的应用，在大大促进不锈钢材料的发展，提高不锈钢产量、降低生产成本方面起到了重要作用。现在的不锈钢不仅在产 [2]量上增长很快，而且已从HarryBrearly发现的的13%Cr钢发展到了各种不同等级和种类的不锈钢，并且新钢种不断出现。现在，不锈钢在特殊钢中占很大比例，已成为一种独立的体系。 发达国家的不锈钢生产经历了多辊冷轧机、连续铸造和炉外精炼三次生产工艺装备技术革命，实现了精炼化、连续化、自动化、大型化，使质量提高，不锈钢产量剧增。70年代以来，在世界钢材市场普遍不景气的情况下，不锈钢产量却高速增长。从1967年到1995 [3]年的28年间，不锈钢平均增长速度为3.7%(同期产钢总量增长速度为1.3%)。表1.1列出了世界部分不锈钢生产国1993年至1995年的不锈钢产量。全世界不锈钢占钢的总产量 [3]的比例也在逐年上升(表1.2)，由1992年的不足2环增至1994年的接近2.3%，1995年又增至2.4%以上。 表1.1 世界主要不锈钢生产国的年产量(万吨) 年份 日本 美国 德国 法国 意大利 韩国 西班牙 瑞典 比利时 英国 芬兰 1993 322 177 119 79 72 57 56 55 44 43 37 1994 345 182 142 92 85 63 65 60 52 53 43 1995(估计) 358 195 150 93 90 67 70 64 58 57 45 1 南昌航空大学科技学院学士学位论文 表1.2 世界主要不锈钢生产国不锈钢产量占钢总量的比例(%) 年份 日本 美国 德国 法国 意大利 瑞典 英国 中国 世界 1990 3 2.O8 2.99 4.21 2.24 10.44 2.19 0.39 1.89 1992 2.99 2.29 2.93 4.53 2.62 10.9 2.41 0.48 1.99 1994 3.23 2.06 3.48 5.1 3.26 12.24 3.06 0.28 2.27 目前，世界人均不锈钢年消费量已超过2Kg，工业国家人均不锈钢消费量已达8Kg以上，仍有增长的趋势。日本在90年代初人均年消费不锈钢已超过16Kg，北美人均不锈钢年消费量已从3年前的6.4Kg增加到8.2Kg，即增长了28%。 近年来，国外不锈钢的生产技术和新钢种发展很快，几乎每隔几年，原有的技术和钢种就会被新的技术和钢种所替代，以便迎接面临其它钢种和材料的挑战和竞争。近年来不锈钢发展主要表现在以下几个方面: (1)不锈钢生产向精炼化、连续化、自动化、大型化方向发展。 (2)民用不锈钢不断增加。不锈钢抛光钢带在冷轧板带中所占比例越来越大，已达70%以上，钢管生产已从无缝钢管过渡到以焊管为主。 (3)不锈钢品种向超薄钢板、超细丝、复合板和表面处理几个方面发展。 (4)标准牌号不锈钢稳步发展。近几年新开发的新型不锈钢基本上是向适用的新型专用方面，如高强度、高耐热耐腐蚀;高科技用超纯净、无磁超弹性;以及主要为降低成本、节省资源方面发展。 2不锈钢的种类及性能 自不锈钢问世以来，不锈钢钢种发展很快，变化也很大。不锈钢的种类已从13%Cr钢发展到了各种不同结构和成分的五大系列。而且，不锈钢的标准也随着不锈钢的发展而不断变化，根据各方面的需要不断补充和淘汰，一般为5年修改一次，美国修改较频繁。虽然，据日本22家公司统计目前在市场流通的不锈钢钢种牌号约为224个，但经常使用 [4]和大量生产并纳人JIS标准的只有61个。美国ASTM标准1990年注录的不锈钢牌号有66个，其中:奥氏体44个、双相钢2个、铁素体8个、马氏体12个。 总的来说，按其金相组织来划分，可分为奥氏体不锈钢，奥氏体-铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，铁素体不锈钢与沉淀硬化型不锈钢。按照合金方式来划分，可分为铬镍钢和铬猛钢这两大类。前者以镍为奥氏体化元素，构成奥氏体钢的主体;后者则是以锰，氮代替 2 南昌航空大学科技学院学士学位论文 昂贵的镍元素构成的节镍型钢种。奥氏体钢具有较好的耐蚀性能，且力学性能和工艺性能优良，缺点是强度，材料硬度不高，它是应用最广泛的不锈钢类型。而铁素体不锈钢含络是百分之十一到百分之三十，基本上不含有镍元素，是节镍型钢种。该类钢优点是强度较高，耐氯化物等腐蚀性介质的性能突出，抗氧化性好突出，不足之处是冷加工硬化倾向较，对晶间腐蚀很敏感，在低温环境下韧性不强。一般而言，双相不锈钢通常是指在奥氏低 体基体上含有至少百分之十五的铁素体，或在铁素体基体上含有百分之十五以上的奥氏体的钢。双相不锈钢同时具备奥氏体钢和铁素体钢的共同优点，马氏体不锈钢是一类性能可通过热处理来调节的钢，它强度和硬度都较高，而且价格低廉，因此在机械性能要求较高而耐腐蚀要求不高的领域被广泛采用。 近年来，世界各国仍不断在超低C、N高纯度、高氮合金化、高强度耐酸耐热、节省资源成本、专用化等方面开发了新型的以及特殊用途的不锈钢新钢种。 2.1马氏体不锈钢 马氏体系(一般含12,18% Cr、0.1,1.0% C)不锈钢:其基体为马氏体。美、日钢 [5]种牌号为400系列，含C较高。可以通过热处理硬化，具有高的强度和耐磨性，广泛用于刀具、刹车片、紧固件、轴承、汽轮机叶片、结构件及耐磨器具等。 2.1.1 YUS550高强度耐蚀性马氏体不锈钢 新日本制铁公司通过适量的Cr和Mo以及微量元素的调整，显著提高了淬透硬化性能， 2其拉丝和锻压加工性能与SUS304相同，而耐蚀性比SUS304好。其屈服强度达1150N/mm， 22抗拉强度达1750N/mm，HV硬度为520，冲击强度达80MJ/cm。适用于要求高耐蚀性的零件，如自攻螺钉、高强度钉子、销和链条等。 2.1.2 DSR16FA 马氏体系复合超易切削不锈钢 日本大同特殊钢公司在SUS416不锈钢中添加了Pb、Mo、Se开发的超易切削不锈钢。据称具有马氏体系不锈钢中最高级的易切削性能。由于切削破碎性优良，容易得到良好的 [6]表面加工精度。是精密加工马达及打印机用轴的极好的材料。该公司开发的DSRZOFA，也属于这类性质的钢。 2.1.3 AUS44OCH 冷锻用马氏体不锈钢 日本爱知制钢公司在SUS440C基础上添加特殊元素开发的AUS440CH钢的淬火硬度 3 南昌航空大学科技学院学士学位论文 和耐蚀性与AUS440C相等，而冷锻性优于AUS440C，HRB为79，冷加工塑性成形性比AUS440C好。适用于耐蚀性和耐磨性要求高的冷冲压加工成形的电子器件。 2.1.4 DSR7 高硬度马氏体不锈钢 [7]与SUS440C相比，其共晶碳化物少，故淬火回火硬度高;耐蚀性同SUS440C，而切 2削性、磨削性、冷加工性均优于SUS440C。屈服强度很高，达1285N/mm。抗拉强度亦达 21579N/mm，Hv硬度高达697。据称DSR7的使用寿命约为SUS44OC的三倍。可制做耐蚀用轴、微型轴承、刀具等。 2.1.5 NSL491 焊接结构用马氏体不锈钢 NKK综合材料技术研究所研制的低C、N(均?0.020)的15%Cr-6%Ni-0.5%Cu可焊接 2结构用不锈钢。其特点是不需进行焊接的预热和后热，屈服极限?800N/mm，且耐蚀性、拉伸强度和韧性均优于SUS410S，它不仅适用于一般的焊接结构件，还适用于闸门、堤坝以及船用结构件如叶片和近海建筑构件等。 2.2铁素体不锈钢 铁素体系(一般含Cr 11,30%，微C)不锈钢其基体为铁素体(α-Fe)，优磁性，是不能热处理硬化的钢种。美、日钢种牌号也为400系列，日本JIS中以耐热钢收录的11%Cr-Ti-SUH409，也属于这个系列的钢种牌号。其主要用途为仪器装置装饰、饮炊器具等。 与Cr-Ni奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢不含镍或仅含少量镍，是一种节镍不锈钢;其强度高，而冷加工硬化倾向较低，导热系数为奥氏体不锈钢的60%,70%。但是，它们的室温、低温韧性差、缺口敏感性高、对晶间腐蚀比较敏感。 由于AOD和VOD等不锈钢精炼技术的发展，已能生产出低碳、氮、氧的高纯和超高纯铁素体不锈钢，从而一定程度地克服了上述缺点和不足。近年来，高铬、镍且超低碳、氮的所谓超级铁素体不锈钢的出现，使铁素体不锈钢在耐苛刻介质腐蚀、耐氯化物的点蚀和缝隙腐蚀等应用方面进入了一个新阶段。 [7]对铁素体和奥氏体不锈钢腐蚀行为进行了研究后得出: ?增加Cr和Mo含量，铁素体不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能得到提高并超过奥氏体不锈钢。当腐蚀指数低于32,35，铁素体不锈钢的耐蚀性比奥氏体不锈钢差;而当高于32,35时，铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢的耐蚀性能好。 4 南昌航空大学科技学院学士学位论文 ?当Cr和M。含量相同时，高合金的铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢的缝隙腐蚀率低得多，但在HSO溶液中的一般腐蚀率比奥氏体不锈钢高。以下介绍几种新开发的铁素体24 不锈钢。 2.2.1超铁素体不锈钢 该钢种是Allegheny Ludlum公司继70年代开发T含29%Cr的Fe-Cr-Mo合金AL29- 4和AL29-4-2 (UNS S44700和S44800)后近年来新开发的超铁素体不锈钢。UNS S44735在海洋环境使用中具有极高的耐缝隙腐蚀性能，据称可与合金625(UNSN06625)相媲美，而比含6%钼的超奥氏体如UNS NO8367更好，比316不锈钢(UNS S31600)好得多。因此，AL29-4C已成功地应用于一些含高氮化物环境，如电厂发电机组用海水冷却或半碱水冷却表面致冷装置。在腐蚀强度最大的高抓环境中应用的有地热海水用AL29-4C热交换器。这种不锈钢已被广泛用于各种石油精炼工业。 2.2.2高耐蚀性铁素体不锈钢 日本冶金工业公司研制，这种不锈钢的C、N含量很低，具有良好的耐应力腐蚀裂纹 [8]特性。与SUS444相比，耐点腐蚀、耐缝隙腐蚀和耐大气腐蚀性更为优异。其热膨胀系数比奥氏体不锈钢小，适于做长尺寸的屋顶材料。其主要用途还有建筑物外墙装饰用以及有高耐蚀性要求的潮湿环境用机器外壳材料。 2.2.3高耐大气腐蚀铁素体不锈钢 住友金属公司开发的NAR.FC-4(22Cr-2Mo)不锈钢具有良好的耐应力腐蚀裂纹性能，耐点蚀和耐缝隙性能都优于SUS316不锈钢。其热膨胀系数小，降低了热胀冷缩的变形率。适宜于做建筑用材料，如屋顶、外装饰、储水槽用材料，还可用于家电产品如机器的外壳、热水器用热交换器材料。 2.2.4超高耐蚀性铁素体不锈钢 川崎制铁公司研究的这种钢，通过高Cr(30%)与高Mo(2%)的最佳组合，具有极好的耐蚀性能，不会产生应力腐蚀裂纹，由于含C(0.003)、N(0.007)量极低，提高了加工性能，添加了适量的Nb(0.15)确保了焊接部位的耐蚀性能。适合于有耐蚀性和耐大气腐蚀要求的场合应用，如沿海地区或工业地区的建筑物外装饰材料，以及化工厂用热交换机用材料。 5 南昌航空大学科技学院学士学位论文 2.2.5抗菌性不锈钢 日新制钢和日立制作共同开发的这种钢是铁素体不锈钢，含Cr 7.l%，Cu l.5%，添加微量Nb，采用特殊热处理，使其具有高抗菌性的铜在不锈钢中呈单体均匀分布。由于铜离子的析出，使依附在钢表面的细菌起氧化反应，起到杀菌作用。日立已决定将其用于日立洗衣机的转筒材料。预期可应用在干燥机、冷藏柜、洗碟机、厨房设备和洗面台、医疗器械、医院和电车的内装饰材料，以及食品机械等领域。 2.2.6 HOM125 高耐热铁素体不锈钢 新日本制铁公司研制的含AIHOM125不锈钢具有很高的耐高温氧化性能，且在常温和高温下的电阻均很高，比镍-铭合金的电阻还高。这种钢主要用作抗高温氧化电阻器件材料。 2.2.7 DSR6F 复合超易切削铁素体不锈钢 大同特殊钢研制，添加Pb和Fe，据称DSR6F的切削性能约为SUS303的8倍，具有超硬工具寿命，耐蚀性与SUS303几乎相同，而冷加工性约为SUS303的2倍以上。主要用途为汽车、家电产品、OA机器等用精密加工件。山阳特殊制钢公司生产的QS192F也属于这类钢种。 2.3奥氏体不锈钢 奥氏体(含17,25%Cr;8,25%Ni)不锈钢，其基体组织为奥氏体，无磁、不能热处理。美、日钢种牌号为300系列，典型钢号为304，常称为18-8钢。这个系列也包括节Ni型200系钢种。由于具有良好的加工性能、力学性能、耐蚀性能以及焊接性能等，奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要的钢类，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%，钢号也最多。但因其具有冷加工硬化和局部腐蚀非常敏感的特性，因而限制了其使用范围。近年来对该钢种开发做了许多研究工作，发展了形形色色的300系钢种。1976年，瑞典阿维斯塔钢铁公司研制出254SMO，它是一种6Mo超奥氏体不锈钢，具有非常好的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，广泛用于近海海水处理和脱盐工业、漂白工业的二氧化抓阶段和烟气脱硫设备中。80年代以后，在高合金化不锈钢中添加N的研究取得较大的发展，如Cr和M。 [9]含量进一步增加，通过添加较少量的Mn就可以获得较高的N含量。如AvestaSheffield近年来研制的含3%Mn、0.5%N的654SMO(UNSS32654)钢是目前合金含量最高的超奥氏体不锈钢之一，它与Ni基合金一样有最好的耐腐蚀性能，被称为第二代耐海水腐蚀超奥氏体不锈钢。经试验表明，最高合金含量的超奥氏体钢654SMO具有与合金276一样的 6 南昌航空大学科技学院学士学位论文 硬度，甚至更硬，且已经在6Mo钢不能有效耐腐蚀的领域使用，而且 已加紧了同Ni基合金和Ti合金的竞争，如用于板状换热器和较高温度的海水中用的法兰盘、D段漂白装置以及冷凝管。 2.3.1超耐热奥氏体不锈钢 AvestaSleffield最近推出的含25%Cr、35%Ni的高温钢具有极好的耐氧化和极高的蠕变强度。由于添加C、N以及REM，与Ni基合金相比，这种超奥氏体不锈钢353MA具有高的固相温度(1360?)，这十分有利于在高温下使用，尤其是1000?以上的高蠕变强度超过大多数普通高温合金。特别是在有氧化、吸碳和氮以及有蟠变存在的情况下是十分有用的。重要的应用领域是热处理装置、电力工业、热石灰焙烧装置以及水泥工业。目前，353MA和654SMO一样在奥氏体不锈钢系统中占很重要的地位。 2.3.2高耐蚀性奥氏体不锈钢 [10]新日本制铁公司生产的YUS270对海水或级离子具有优异的耐蚀性，比SUS316等奥氏体不锈钢和双相不锈钢具有更高的耐抓化物应力腐蚀裂纹性能。用途广泛，包括:临海地区屋顶和外墙等建筑外装饰材料、海水淡化处理机、海水交换器;排烟、脱硫脱硝装置用以及石油化工、造纸等化学设备用材料。 2.3.3 NAR-AH-4 耐高温奥氏体不锈钢 住友金属开发的这种不锈钢的高温强度和蠕变断裂强度比SUS310S不锈钢优异，在900?,1000?时的耐高温氧化性与SUS310S相同，组织稳定性和焊接性能都很优良，然而成本比SUS310低。主要用于工业炉、热处理炉用材料，火力发电和化学工业用高温装 [11]置的部件。日本金属研制的NTKNY-80A，NTKNY-80F均属这类钢种。 2.3.4 Type 3161-SCQ、TyPe304-SCQ 超净质奥氏体不锈钢 [12]CarPenter公司研制的这两种超净质不锈钢中非金属杂质含量很低，与普通TyPe316IJ和3O4IJ相比，提高了钢的耐腐蚀性、传导性、断裂韧性和强度以及高温性能。适用于高纯气体和低温流体、半导体、生物药物工业用薄壁器件，如阀门、过滤器、热电偶、以及高压真空器件等。日本钢管NKK公司开发的NK超纯奥氏体不锈钢也属这样的钢种。 7 南昌航空大学科技学院学士学位论文 2.3.5 DSN6、DSNS 高强无磁不锈弹簧钢 大同制钢公司开发的这两种钢都是奥氏体，可深冲加工，硬度和弹性极限高，磁导率μ,0.01，耐蚀性与SUS304相当。主要用于制作无磁弹簧、录像带导向柱、显像管电子枪部件、磁感器外壳等。 2.3.6 SUPER-304BF 易切削奥氏体不锈钢 大同特殊钢公司生产的这种不锈钢的切削加工效率是SUS304的2倍，耐蚀性与SUS304相同，由于该钢不含食品机械禁用的元素(如Pb等)，所以不但适用于螺栓螺帽之类零件，也适用制作各种食品加工机械部件及容器等。 2.4双相不锈钢 双相不锈钢系指不锈钢中既有奥氏体、又有铁素体组织结构的钢种。目前获得广泛应用的。α+γ双相不锈钢，含有约50%奥氏体和50%铁素体，即奥氏体与铁素体量体积之比近于1的钢种最多。双相不锈钢具有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀裂纹和比完全铁素体不锈钢更高的韧性。双相不锈钢经历了60年的发展，自1947年法国海军发表了第一部关于双相不锈钢的标准至今脚，已形成一个双相不锈钢体系，其综合性能越来越引起人们 [13]的重视。有人将目前市场上的双相不锈钢分成四种不同的类型即: (l)23Cr-4Ni-0.IN低成本无Mo双相不锈钢:这类钢可替代AISI301和316。 (2)22Cr-SNi-3Mo-0.17N型双相不锈钢:其耐蚀性居AISI316和6%Mo+N超奥氏体钢之间。 (3)不同Cr含量和N含量的25%Cr双相不锈钢:有些还加Cu和W，其PRE值在30-39范围内。 (4)25Cr-7Ni-3.7Mo-0.27N超双相不锈钢:PRE值大于40。(PRE值是抗点蚀系数，其等式为:PRE,wt%Cr十3.3×wt%Mo+16×wt%N)。 随着冶金工业装备的改善，工艺技术水平的提高，α+γ双相不锈钢化学成分和相比例难以控制、冷、热加工成形工艺和焊接等技术较难掌握等缺点得到了相当程度的克服。 80年代瑞典Avesta开发了主要用于近海工业的22%Cr双相不锈钢(551803),其机械强度和耐蚀性均超过316L和311L，甚至优于N08904。因此，这种双相不锈钢成了许多应用的低成本替代物。至今被认为是双相“戴重马”。S31803在全世界都有生产。80年代还开发了一些低合金双相不锈钢，如S32304，其耐蚀性优于304L而与316L相同，其显著优点是由于高强度，可减小成品厚度，据称可减轻成品重量40%，节省10%费用，是成本最 8 南昌航空大学科技学院学士学位论文 低的双相不锈钢。然而，S31803被认为可用于最高氯化物水平，即至少在500ppm甚至更高的环境。其在近海应用之外，最大的应用领域可能要算化学物品罐的运输。如1983年用53103制造了第一艘油罐船后，至1993年9月，约有30多艘这样的化学品油罐船投人使用。 近十年里，双相不锈钢的开发和应用增长速度非常快。以下介绍几种新开发的双相不锈钢。 2.4.1 AF2507 高合金化耐有机酸腐蚀双相不锈钢 瑞士Sandvik公司开发的SAF2507是近年来研制开发的，曾于1993年10月在意大利FIORENCE召开的93’国际不锈钢会议上发表研究成果。其基本成分为25Cr-7Ni-4Mo-0.30N，具有很高的耐有机酸腐蚀性，因此，SAF25O7适用于标准奥氏体不锈钢不能承受的腐蚀环境，且可以作为许多使用Ni基合金的重要部件的替代品而令人关注。由于SAF2507既有优良的耐腐蚀性能，又有很高的机械性能。Sandvik称，用这种不 2锈钢做的壁厚在20mm以下的管子的最小屈服强度可达550N/mm，抗拉强度达 2[14]800-l000N/mm。为此，专门从事结构 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 的Sonderbory技术工程学院选择SAF2507用于太阳能赛车Denmark ?的管形承重车架。另据报道，SAF2507制不锈钢冷凝器管用于 [15]MandognsAtlantie液化石油气油罐船上两年后未发生腐蚀。这样的报道还有很多，在此不多叙述。 2.4.2 YUSDXI 高强度高耐蚀性双相不锈钢 新日本制铁公司研制的YUSDXI具有比SUS316、SUS317更好的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能，它在常温下的屈服强度是SUS304、SUS316的二倍，耐应力腐蚀裂纹能力比SUS304等奥氏体不锈钢强，焊接性能与常用奥氏体不锈钢相同。主要用于化工厂用各种容器、海水淡水化处理设备、离心分离器的旋转体。 2.4.3 NAS65 超塑性双相不锈钢 日本冶金工业研制的这种钢在双相不锈钢中，具有较好的低温超塑性成形性，且流动应力小，耐蚀性优于SUS304。其在超塑性成形加工后不影响耐蚀性和机械性能。因此可制成形状复杂的成形件，如整体型洗面台、板式热交换器等。 2.4.4 UGIMA329 易切削双相不锈钢 [16]英国Ugnie-Savoie公司开发的这种钢具有很高的强度、耐腐蚀性和机械加工特性。 9 南昌航空大学科技学院学士学位论文 特别适宜化工厂和造纸厂接触酸和氯化物等恶劣的腐蚀环境用的部件，如阀、泵、紧固件和装配件。 2.5 沉淀硬化型(PH)不锈钢 沉淀硬化型不锈钢的成分与奥氏体型近似(12-28%Cr，3-9%Ni)，基体为马氏体或奥氏体，只是含Ni量较低和添加了少量Al、Ti、Cu等元素。少量合金元素的作用是在热处理时有时效强化能力，能在基体中分布着弥散强化相，形成高强系列钢种。可以制做弹簧、垫圈等要求强度高，弹性好的工作。典型的用途为阀门、齿轮、石油化工设备。据报道，添加Ti、Cu、Al的不锈钢经退火或回火都可获得这些元素的沉淀析出起到硬化作用的金属间化合物，从而提高不锈钢的硬度和强度。最著名的是AlleghenyLudlum公司的合金A286，这种铁-镍-铬不锈钢就是加有铝和磷时效硬化元素，具有极高的强度和在700?以内具有很好的耐蚀性。可用作有高强度、中等耐蚀性和良好的成形性要求的材料。 又如，马氏体PH不锈钢，有Armeo的17-7PH马氏体不锈钢，这是一种典型的高铬PH合金，具有极好的抗氧化性，且只需经相当低的温度热处理，即可获得很高的强度(达1380MPa)和在高温下使用的其它有用的机械性能。由于这种不锈钢在时效硬化时表现出良好的尺寸稳定性(收缩率约为0.0005in/ni)，所以是要求配合公差很小的成形件如飞机和油田设备用的理想材料。还有一种半奥氏体PH合金。如PH15-7Mo(Arnlco)和AM-350(AlleghenyIJud-lum)，15-7PH与马氏体17-7PH很相似，但含铂量低，时效处理可获得更高的强度。AM-350也类同于15-7PH和17-7PH，但它的高温性能稍好些。以下介绍几种日本开发的沉淀硬化型不锈钢。 2.5.1低温沉淀硬化型不锈钢 [17]日本金属开发的NTKZ-2只需经低温淬火就能硬化，且在退火状态有良好的加工性能;其焊接性能很好，由于焊接部位经低温处理，其硬化强度与母材几乎相同，耐蚀性与SUS304相同。用途很广，主要用于要求平直的高强度、耐蚀性和耐磨性高的结构部件和焊接件，如工业刀具等。 2.5.2 QSH6 高耐蚀析出硬化型不锈钢 山阳特殊制钢公司研制，该钢种具有与SUS630相同的机械性能、耐蚀性优于SUS630而与SUS304相同。主要用于对强度与耐蚀性两方面都有要求的部件，如轴、螺钉、塑料模具等。 10 南昌航空大学科技学院学士学位论文 2.5.3 QSD15 析出硬化型无磁不锈钢 山阳特殊制钢公司研制的QSD15的化学成分申请了专利，文献未予公布。这种钢在标准气温(ST状态)硬度达95HRB，经时效处理后硬度达4OHRC以上，且具有实用的 22无磁特性;其耐蚀性与SUS440C相同,屈服强度达妻800N/mm，抗拉强度达1100N/mm。用途主要是制做轴、螺钉、模具等。 2.5.4 pyrowear675 渗碳不锈钢 [18]美国CarPenter公司用真空感应熔炼和真空电弧熔炼(VIM/VAR)生产的这种钢，达到飞机质量要求的纯净度。这种新型渗碳不锈钢具有很高的耐蚀性、耐热性、耐疲劳性，可用作飞机轴承和齿轮。经测试表明，其耐蚀性与AISI44O-44OC不锈钢相同;耐旋转疲劳性能优于AISIM50(UNSK88165);在200?高温下运行时的表面硬度仍可保持在HRC60，冲击韧性和断裂韧性比其它不锈钢轴承好，韧性相当或胜于传统的不耐腐蚀的渗碳轴承钢，如SAE8620和9310。 2.6小结 不锈钢根据结构和成分可分为五大系列钢，主要有马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢及沉淀硬化性不锈钢。 (1)常用的马氏体不锈钢质量分数在0.08%,0.45%之间，铬的质量分数在12%,14%之间，统称Cr13型不锈钢。 (2)铁素体不锈钢的碳的质量分数低于0.15%，铬的质量分数为12%,32%，也属于铬不锈钢，典型钢号有0Cr13、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。 (3)奥氏体不锈钢是在铬的质量分数为18%的钢中加入8%,11%Ni，就是18-8型的奥氏体不锈钢。 (4)双相不锈钢系指不锈钢中既有奥氏体、又有铁素体组织结构的钢种，双相不锈钢具有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀裂纹和比完全铁素体不锈钢更高的韧性。 (5)沉淀硬化型不锈钢的成分与奥氏体型近似(12,28%Cr;3,9%Ni)，基体为马氏体或奥氏体，只是含Ni量较低和添加了少量Al、Ti、Cu等元素。 11 南昌航空大学科技学院学士学位论文 3. 不锈钢电镀前处理工艺 不锈钢凭借其优良的耐蚀性能，广泛应用于建筑、家电、汽车装潢、石油化工、医疗机械以及食品机械等领域。为了赋予不锈钢零件表面某些特殊的理化性能，常常通过电镀某种金属镀层来满足要求，经过电镀处理的不锈钢不仅在耐蚀性和耐磨性方面有所提高，而且颜色艳丽多彩，给人一种富丽堂皇之感，是一种实用的高档装饰品。 [19]不锈钢电镀工艺流程由去油、浸渍、活化、预镀和电镀等工序所组成，其中去油、浸渍、活化、预镀属于前处理过程。由于，材料在加工 、运输、储存过程中，容易产生或粘附异物，如机加下毛刺、氧化皮、油污等，这些物质会影响涂层的结合力与保护性。金属表面电镀前，必须将这些物质除去，并进行适当的表面化学转换，以增加电镀膜层的附着力，延长膜层的使用寿命，减少引起金属腐蚀的因素，充分发膜层的保护作用与装饰效果。因此前处理对整个电镀过程起着决定性作用，电镀前的表面处理是电镀施工中不可缺少的工序，是保证电镀膜层质量的重要一环。 目前应用的不锈钢，按其组织形态主要分为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢三大类。不锈钢之所以具有非常好的抗蚀性能，主要是因为在其基体内加入12.5%以上的铬，在氧化性腐蚀介质中，铬能使钢表面很快地生成一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜，有效地防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。但也正是这层钝化膜的存在，不锈钢零件的电镀工艺难以获得附着力良好的镀层，并且这层钝化膜除去后又会在新鲜表面迅速形成，无形中又给后续电镀工艺增加了不小的难度。若不把其彻底除去，就得不到与基体结合牢固的良好镀层。 不锈钢电镀前处理工艺流一般可以分为:除油、浸渍、抛光、活化、预镀。其中除油工序目的是除去不锈钢表面的油脂和其它附着物，以清洁表面的一个重要处理步骤，通常采用阳极处理。为了有效地除去这层氧化皮膜，并尽量减少基体金属的腐蚀，活化前一般需对不锈钢进行浸渍。活化则是为了使经浸蚀后的不锈钢零件表面进一步净化，使其裸露出新鲜的基体表面，或闪镀上一层很薄的金属(如铜或镍)，以防止新鲜表面重新钝化，从而有效地保证获得结合力好的金属镀层。 因此，在不锈钢进行电镀前处理过程中，除按一般钢铁的除油和浸蚀外，通常还需要进行活化预处理用来去除这层钝化膜，活化处理是保证电镀层有足够附着力的重要步骤。一般的活化处理方法包括阴极活化法、浸渍活化法和镀锌活化法等。 除了传统的除油，除锈，浸渍，活化等表面预处理技术，人们对不锈钢的表面处理技术提出了新的要求，在某些特殊环境中，人们要求不锈钢具有特殊的表面性能，这就要求 12 南昌航空大学科技学院学士学位论文 不锈钢具有作为特殊功能材料的功能，为了满足这些需要，人们对不锈钢的表面处理技术进行了大量的研究，随之也出现了许多近现代不锈钢表面处理技术，除了常见传统的表面处理方法之外，随着科技的发展，还出现了激光表面处理技术，离子注入，超声波处理技 [20]术等新方法。不锈钢电镀的前处理工艺非常重要，但电镀工作者易忽视，针对此，本文对不锈钢前处理工艺各道工序进行了详细的综述。 3.1脱脂工艺 脱脂:金属在加工和储存过程巾，尤其在机加工过程中，易被油污污染。有些工件为防止在储存过程中生锈，还必须涂防锈油或防锈脂加以保护。油污的存在影响涂料在基体 [21]上的润湿与结合力。因此涂装前必须将基体的油污彻底清洗干净。 不锈钢产品在生产加工过程中表面总难避免粘有机污染物如润滑油，油脂等，它们的存在不仅对热处理带来不利，而且还会干扰酸洗，纯化等后续处理。 不锈钢零件的除油，基本与黑色金属的除油工艺相同，可采用化学除油或电化学除油方法。一般可采用有机溶剂，碱液与表面活性剂乳化剂等来清洗油污，值得注意的是除油污必须使用纯净溶剂。另外，也可以采用减洗法，但要先对溶液予以乳化，根据温度的不同，其溶液配方可按下表兑制: 表3.1 化学除油配方1 NaOH 2% NaP0 5% 34 NaSO 3% 3 水 余量 T 60? 表3.2 化学除油配方2 聚乙二醇 0.4% 三乙醇胺 1% 亚確酸钠 0.6% 油酸 0.4% 水 余量 T 常温 13 南昌航空大学科技学院学士学位论文 表3.3 电化学除油配方配方3 氧氧化钠 30-50 g/L 磷酸钠 20-30 g/L 碳酸钠 20-30 g/L 水玻璃 3-5 g/L 2电流密度J 3-l0A/dm T 60-80? t 阴极 3-5min，阳极 l-5min 电极材料 钢板或镀镍钢板 表3.4 电化学除油配方4 氢氧化钠 10,20 g /L 碳酸钠 20,30 g /L 磷酸三钠 20,30 g /L T 70,80? 2电流密度J 5,10 A /dm t 0.2,0. 5 min 除油液总碱度一般控制在40-60 g/L，如果不锈钢产品规格较大，如复合板，大型压力容器等，除油一般不能在容器中来进行，但可以用抹布沾常温除油剂，洗涤剂等的水溶液，来擦拭除油。有时还需再加上适当的磨料等来达到除油的目的，该方法效果更好，成本也很低廉，工艺操作简单方便，但是不宜用于易变形的薄片零件。不锈钢除油干净的标准是除油后经水洗，水膜能在半分钟内不裂开。 3.2 浸渍 3.2.1不锈钢浸渍的意义 不锈钢件大都是经热轧，锻造，铸造，热处理，焊接等高温作业处理而成，表面往往 [22]附有一层致密难溶的氧化皮或自然钝化膜。这层氧化皮或钝化膜中大都含有氧化铬、氧化镍和十分难溶的氧化铁铬(FeO、CrO)等。为了便于进行后续表面处理工序，电镀前23 必须清除干净。为了有效地除去这层氧化皮膜，并尽量减少基体金属的腐蚀，一般需经过 14 南昌航空大学科技学院学士学位论文 松动氧化皮、浸蚀以及除挂灰三个步骤。但对于只存在较薄钝化膜的不锈钢零件，也可以 直接进行浸蚀除膜即可。 3.2.2不锈钢浸渍过程 (1)松动氧化皮 效果较好的酸洗工艺有常温下的二步酸洗法:第一步酸洗主要是为了除掉表面的黑 [23]皮，夹杂物及部分氧化皮层，经配方筛选，一般采用下述方法 表3.5 配方1 盐酸 300ml/L 双氧水 120ml/L 稳定剂 80ml/L 磷酸 60ml/L 表面活性剂 2ml/L T 室温 t l-2min 表3.6 配方2 氢氧化钠 600,800 g /L 硝酸钠 200,350 g /L 硝酸 - T 100,150? J - t 20,60 min 表3.7 配方3 氢氧化钠 600,800 g /L 硝酸钠 - 硝酸 - T 140,150? 2J 5,10 A /dm t 8,12 min 15 南昌航空大学科技学院学士学位论文 表3.8 配方4 氢氧化钠 - 硝酸钠 - 硝酸 80,150 mL /L T 室温 J - t 30,60 min 如表所示，松动氧化皮一共列出了4种方法。其中其中配方一为化学法，其他均为电化学去除法，对设备要求高，操作也更为复杂，但对氧化皮的处理效果却有着明显的提升。因此对于不同的工艺要求选取不同的氧化皮去除方法，在生产实践中扮演着重要角色。 (2)不锈钢的浸渍 不锈钢含有镍铬等元素，表面上的氧化皮或钝化膜非常致密，松动氧化皮之后一般配 [24]合浸渍步骤进一步去除此氧化皮层，浸蚀过程一般都采用混合酸浸蚀除膜，配方如下表所示: 表3.9 浸渍液的配方 配方编号 1 2 3 4 5 6 硫酸(1.84，mL/L) 250,300 - 35,45 45,55 75,86 - 盐酸(1.19，mL/L) 120,150 50,70 - - - 30 硝酸(1.42，mL/L) - 170,210 15,25 50,55 - 300 氢氟酸(40%，mL/L) - 90,100 - 45,55 - 100 硫酸铁(g/L) - - - - 90,100 - 若丁(g/L) 0.3,0.8 - - - - - t(?) 45,60 室温 55,65 室温 室温 50,60 t(min) 30,60 5,10 30,60 30,50 5,10 1,10 浸渍液的调配是浸渍处理的重中之重，好的浸渍液甚至可以完全去除不锈钢表面的氧化皮层从而省去繁琐的活化处理，因此，生产实践中因严格做好浸渍液的维护工作，以达到更好的前处理效果。下面笔者将详细阐述各浸渍液配方的作用机理。 16 南昌航空大学科技学院学士学位论文 (1)硫酸-盐酸型:这种溶液成分简单，浸蚀效果好，对基体腐蚀性小，但需要加热，且浸蚀后零件表面上残留有一层黑膜。该类型适用于一般不锈钢零件的浸蚀。 (2)硝酸-硫酸-氢氟酸型:这种溶液适用于精密的镍铬不锈钢零件的浸蚀，它对氧化皮有强烈溶解和松动作用，浸蚀后的零件表面残渣较少。缺点是含有毒的氢氟酸，因此必须在良好的通风条件下工作。此外，浸蚀液对基体金属也有腐蚀作用，因此浸蚀时间应严格控制。 (3)硝酸-盐酸-氢氟酸型:这种溶液适用于镍铬不锈钢，它对氧化膜有较强的溶解作用，对基体有一定的腐蚀，对基体有一定的腐蚀，尤其对焊缝容易引起过腐蚀，操作时要严格控制浸蚀时间。此外，因含有毒的氢氟酸，必须在良好的通风条件下工作。 (4)高铁盐型:这种溶液适用于精密的一般不锈钢零件的浸蚀，它对较薄的氧化膜有较好的浸蚀作用，反应缓和，对基体无腐蚀，浸蚀后的零件表面光洁。缺点是对厚氧化膜浸蚀能力差。 (5)硫酸-硝酸型:这种溶液适用于非镍铬不锈钢零件的浸蚀。 3.3 除挂灰 处理后可能还不能彻底除尽氧化膜，表面还可能附着一层灰色膜(浮灰)，光泽不佳， 需要在含有强氧化剂的溶液中除去，或在碱液中电解，以除掉这层表面灰色膜，最终达到 [25]近似镜面光亮的目的，经优化配方实验验证，釆用以下方法效果较好 表3.10 除挂灰溶液配方 配方编号 1 2 3 4 5 6 硝酸 30,50 40,60 - - - - (1. 42， g /L) 双氧水 5,15 15,25 - - - - (30%， g /L) 三氯化铁(g /L) - - - - - 40,50 硫酸 - - 20,40 40,60 - - (1. 84，mL /L) 铬酐(g /L) - - 70,100 100,150 - - 氯化钠(g /L) - - 1,2 4,6 - - 氢氧化钠(g /L) - - - - 50,100 - 17 南昌航空大学科技学院学士学位论文 T(?) 室温 室温 室温 室温 70,90 40,50 2J(A /dm) - - - - 2,5 - K t(min) 0.2,1 0.5,1 2,10 5,10 5,15 1,5 挂灰处理完毕后，对于一些质量要求不高的零件甚至已经可以直接进行电镀。但这终归是少数情况，大多是零件还是需要进行活化处理。甚至有一些表面不平整，宏观尺寸粗糙的工件还需进行表面抛光处理。下节将详细讲述，不锈钢抛光处理。 3 4抛光工艺 为了使金属产品表面获得光亮的外观，一般需进行抛光处理，常见抛光工艺有:机械抛光，化学抛光，电化学抛光，液体抛光，磁性研磨抛光，超声波抛光。而对于不锈钢而言，一般宜采取前三种抛光工艺。 3.4.1机械抛光 机械抛光指的是用高速旋转的粘有抛光膏的抛光轮消除不锈钢制件表面的席位不平而获得光亮的表面的机械加工方法。成批光饰是利用抛光剂中的磨料对产品表面的抛磨作，让产品的表面光滑，达到抛光的效果，该方法能获得0.4um以下的表面粗糖度，能达用 到镜面光亮程度，一般情况下，产品数量较多的小产品宜用成批光饰法。机械抛光通常在制品比较平整的外表面上进行，一般而言，对于形状简单的产品则宜采用抛光轮或抛光带抛光，而产品形状较复杂的零件宜用软抛光轮抛光。 机械抛光抛光轮由不同布料制成，其结构形式主要有缝合式，折叠式等。抛光轮的软硬程度不同，对制品基材的磨削作用不同据此可把机械抛光分为粗抛，中抛，和精抛。不锈钢抛光主要采用氧化铬和粘结剂制成的，坚硬锐利，磨削能力强的绿抛光膏。 3.4.2化学抛光 化学抛光是指把不锈钢产品放入适当的溶液中，抛光液对不锈钢表面凸出部位的溶解速度要比对四下部位的溶解速度快，因此可以使不锈钢表面达到平整。一般情况下，化学抛光的抛光能力较差，只能稍微提高表面光亮度。但它比机械抛光省力省时，且还能对小型产品的内表面起到抛光的作用。 (1)化学抛光工艺和抛光液配方 一般而言，化学抛光液的基本成分包含腐蚀剂，添加剂，氧化剂和水。如果不锈钢表 18 南昌航空大学科技学院学士学位论文 面在抛光液中不能溶解，抛光便不可能进行，因此腐蚀剂是最重要成分，而氧化剂和添加剂则用来抑制腐蚀，让反应向有助于抛光的方向移动，而水起到调节抛光液浓度的作用， [26]还有利于反应产物的快速扩散。典型的化学抛光液配方有; 表3.11 化学抛光液典型配方1 磷酸 140-160ml/L 尿素 1-3g/L 六次甲基四胺 0.8-1.5-g/L 盐酸 100-130g/L 硝酸 40-50g/L 复合添加剂 30-40g/L T 80-90? t l-5min .12 化学抛光液典型配方2 表3 双氧水 20-30ml/L 添加剂 20-30ml/L 盐酸 20-30ml/L 水 20-30ml/L T 室温 t l-5min t l-5min 3.4 3电化学抛光 电解抛光是不锈钢表面的阳极电化学浸蚀过程。当以不锈钢制品为阳极进行电解时，首先是表面的氧化层借助于不锈钢的化学和化学熔解，以及不锈钢上析出的氧气泡的物理冲刷剥离氧化物的作用而除去，随后不锈钢表面被整平，使表面光亮。在不锈钢阳极上可 [27]能进行如下反应: 2+2+?金属原子失去电子转变为金属离子(例如二价M)进入溶液中M-2e=M， +?氧化膜的生成:M+H0-2e=MO+2H 2 19 南昌航空大学科技学院学士学位论文 +?氧气析出2HO-4e=O + 4H 22 ?溶液中其它物质的阳极氧化。 使不锈钢表面整平，并使表面光亮的电解抛光过程，可用粘膜理论解释如一下:当以不锈钢制品为阳极进行电解抛光时，若阳极的溶解速度大于阳极溶解产物离开阳极表面向电解液深处的扩散速度，溶解产物就会在阳极表面附近积累，形成一层电阻比较大的粘性液膜。它在阳极表面上的分布是不均匀的，在表面凸起处薄一些，而在表面凹处厚一些。由于凸起处粘膜薄，电阻小，电流密度大，氧气析出多，液体易更新，所以凸起处的溶解速度快。而凹处粘膜厚，电阻大，电流密度小，溶解缓慢。随着电解抛光时间的延续，阳极表面上的凸起处逐渐被削平，而使表面变得平滑光洁。 (1)电化学抛光工艺 与其它的抛光工艺相比较，电化学抛光的优点是抛光效率很高，抛光效果好，且产生的工作噪音很小等，该技术已被广泛地应用于不锈钢的表面光亮处理。传统上被大量采用，技术发展较为成熟的电化学抛光技术，工艺配方往往含六价铬或磷含量较高，其中含铬抛光液会引起环境污染，且对人体的健康带来巨大的危害，而含抛光液的废水进入水体后会导致水体富营养化，对生态系统带来不利影响，因此也是破坏环境的重要因素。一般来讲，普通电化学抛光液绝大部分成分都是酸，其含量往往会超过百分之九十。 近年来，不少研究人员釆取多种不同方法，研究了很多低污染，抛光效果好的工艺配 [28]方。其中广东工业大学的尚红霞老师等采取在以硫酸和硝酸为主要电化学抛光液成分的配方中添加增稠剂聚乙二醇，和缓蚀剂硫脲等，用它们来取代传统电化学抛光液中的铬酐，从而可以使电化学抛光液中酸的总量大幅度地下降，而且研究还表明该方法能有效地改善 [29]溶液的粘稠性，同时还能明显地提升扩散层的稳定性。陶后星等通过降低酸含量的方法，在不影响抛光质量的前提下达到了环保处理目的;张安富等经过大量的实验选择出一种酸 ————度很低的抛光液，该溶液不含有毒物质(N0，NO，CrO等)和易燃易爆品(HClO，3244 [30]CHOH，HF等)，应用安全方便，对操作人员健康没有损害。华南理工大学的李异老25 师通过将适当的添加剂加入到抛光液中，从而研制出环保无公害型的电化学抛光溶液配方，该溶液可以少用甚至不用有危害作用的铬酸和酸酐，从而解决了由于废水排放而导致的环境污染难题。到目前为止，已经成功研究出不含铬，甚至还不含铬的抛光配方，这些配方有下面四种(以下配方中的百分数均为质量分数): 20 南昌航空大学科技学院学士学位论文 表3.13 抛光液配方1 硫酸 50% 水 10% 甘油 40% 温度 80-90? J(阳极) 30-100A/dm2 t 3-l0min 表3.14 抛光液配方2 硫酸 15%-20% 梓檬酸 50%-70% 水 20%-30% 2J(阳极) 10-125A/dm t 5-l0min 表3.15 抛光液配方3 髙氧酸 8%-10% 冰醋酸 90%-92% 添加剂 少量 2J(阳极) 10-30A/dm 温度 常温 t 3-5min 表3.16 抛光液配方4 硫酸 40%-75% 谷蛋白 3%-60% 水 余量 以上配方均不含有铬酐和磷酸，成功解决了废水污染和成本过髙的难题，是全新型的 无污染，环保型化学抛光工艺，而釆用的抛光工艺条件基本不变。其中配方4的导电性能 21 南昌航空大学科技学院学士学位论文 较高，经该抛光液处理的不锈钢产品，能较大程度地提高其表面光泽度，完全可以进行大规模工业化生产，处理成本很低，且在处理过程中无异味，危害性小，大大改善了工作环境。 不锈钢经电化学处理后，表面的铬镍氧化物构成了强化的钝化膜，形成了富集的铬镍钝化层，因此可使产品耐腐蚀性能提高两三倍，同时也提高了产品的清洁度。由于电化学处理后工件表面变得光亮，平整，污染物不易粘在上面，因此可以有效延长不锈钢产品的使用时间。 (2)电解液中各组分的作用 硫酸:硫酸是强电解质，主要起导电作用，能促使阳极较快地溶解，它和磷酸以一定的比例时，是抛光的主要材料。硫酸含量低时，抛光速度慢，光亮度差;含量高时，抛光速度快，光亮度瓶太高会使表面粗糙。 甘油:甘油能吸附在阳极表面，对阳极溶解起一定的阻化作用，还能与磷酸生成络合物，可能在阳极表面形成一层更牢固的阻化膜，阻化阳极的溶解，从而使抛光表面非常光亮细致。含量低时，抛光面光亮，但当他含量高时，抛光面光亮而细致，太高时，泡沫太 多，影响操作。 (3)电解抛光工艺条件的彩响 为了获得光亮的表面，在电解抛光的工艺条件控制方面应注意:选择合适的电流密度，合适的抛光温度和抛光时间，在电解抛光时保持制品的良好接触也是非常重要的。对电解液进行搅拌，可使温度均匀防止表面过热，有利于提高抛光质量，而且搅拌可提高操作电流密度，增加了抛光速度。不锈钢在电解抛光后表面生成一层薄的氧化层，特其浸在磷酸或盐酸中，以除去薄氧化层，使不锈钢表面活化，并呈现出不锈钢的晶体结构，可提高着色层的结合力和色彩均匀性。 3.4 4三种抛光技术的对比 化学抛光的突出优点是不需外加电源，设备简单均可处理形状复杂的零件，使不锈钢的内外表面都可获得均匀的光洁度，操作简单生产效率高。但化学抛光的表面质量一般略低于电解抛光。机械抛光只适用于简单工件，其效果也因所使用的材料而异，且劳动强度大，生产效率也不高。化学抛光应用于成批生产还不多，然而化学抛光有许多独特的优点，可以处理形状更为复杂的零件，能使其金属内外表面都可获得均匀的光洁度、操作简单，生产效率高，所用设备简单和便宜得多。但是化学抛光表面质量一般略低于电解抛光，达到高度光滑及光泽的外观。但抛光不锈钢热加工件时(如热处理、焊接等)，常规抛光工艺繁琐，必须对氧化皮进行松动、去膜、酸洗等工序。如果采用一步法抛光工艺，可简化 22 南昌航空大学科技学院学士学位论文 工序，提高效率，降低能耗。值得指出的是，电解抛光不适宜大批量生产。 3.5弱浸蚀 当不锈钢表面活化若采用电解抛光工序后，应浸浓盐酸脱膜进行预镀前的最后一道工序弱浸蚀。当表面脱膜，留有黑灰时，必须用钢刷刷除。 [31]不锈钢预镀前的弱浸蚀除膜工艺配方及其操作条件，见表3.17。 表3.17 浸蚀液配方 配方编号 1 2 3 硫酸(mL/L) 80,110 - - 盐酸(mL/L) - 100,150 - 硝酸(mL/L) - - 60,100 氢氟酸(mL/L) - - 10,15 t(?) 40,70 50,60 室温 t(min) 10,45 30,90 5,10 3.6 不锈钢活化 不锈钢的镀前活化预处理十分重要，它的作用是使经浸蚀后的不锈钢零件表面进一步净化，使其裸露出新鲜的基体表面;或闪镀上一层很薄的金属(如铜或镍)，以防止新鲜表面重新钝化，从而有效地保证获得结合力好的金属镀层。其主要方法有阴极活化、浸渍活化、活化与预镀同槽处理法、活化与预镀分槽处理法、镀锌活化等方法。这些活化处理各有优缺点，可根据材质、使用环境、结合力的要求适当地选择使用。 3.6.1 阴极活化 [32]阴极活化处理是由于阴极表面析出氢气后，强烈的还原作用活化了氧化膜防止了氧化膜的形成，从而保持新鲜的不锈钢表面。 23 南昌航空大学科技学院学士学位论文 表3.18 阴极活化液配方 3 配方编号 1 2 4 工序(?) 工序(?) HSO(1.84，mL/L) 50,500 - - 50,500 0 24 HCl(1.16，mL/L) - 50,500 100,300 - 150,200 T(?) 室温 室温 室温 室温 室温 2J(A/dm) 0.5,5 2 - 0.5,3 1,2 先阳极电解1min t(min) 1,5 1,5 0.5,1 1,5 后阴极电解2min 从表中看出，电解液可采用盐酸或硫酸。其中，盐酸用得最多，是一种很好的活化液。 在活化处理中，阴极(零件)上会产生大量的氢气、氢气泡的大小、密度等是由盐酸(或硫酸)浓度、处理条件等所决定。在酸液中常常添加一些其它药品。这些药品成为不锈钢的缓蚀剂，能很好地防止烧焦，并能有效地获得细而高密度的气泡。正是这种气泡的控制对镀层的结合力影响很大。刚配制的电解液不能使用。在更新溶液时如全部更换，镀层结合力就差。所以，需要保留一半老的溶液。该方法与用磷酸溶液电解抛光时很相似。 新配的活化液是无色透明的。随着处理量一多变得微带黄色，这时得到的活化表面最好，以后逐渐变成深绿色，效果就不好。所用的水必须采用纯水。若水质不好，则活化也不会好。另外，采用石墨电极做阳极，必须套上阳极袋。 活化液中若有金属离子等杂质存在，镀层的结合力就会显著恶化。因此，要防止从导线上溶入铜离子和从电镀设备上混入铁和镍。当镀件上产生氢气时，常常附着在零件表面上，若久久不脱离的话，附着的部分就会因烧焦而变色。去油不好、有污迹或表面粗糙都会使气泡易于吸附。 否则，在水中放置的时活化处理后到进行电镀这段时间非常重要。最好能立即电镀。 间也不能超过1min。 配方编号3是先在盐酸中浸渍，再在硫酸液中阴极活化，是组合式活化工序。 配方编号4是先阳极电解，再阴极电解，也是组合式活化工序。 3.6.2浸渍活化 将不锈钢在无机酸或有机酸中浸渍，使表面活化的方法叫浸渍活化。浸渍活化法是将工件浸渍在活化液中，通过化学反应除去不锈钢表面的钝化膜，但要考虑活化液对不锈钢 24 南昌航空大学科技学院学士学位论文 基体的过腐蚀。其中，无机酸用盐酸、硫酸等;有机酸用草酸、醋酸等。采用该活化液获得的镀层光洁平整，硬度高，耐蚀性好，与基体的结合力优良。以上这些酸可单独使用;也可混合使用，但醋酸不能单独使用。此外，在特殊情况下，也可用硝酸。浸渍活化的工 [33]艺配方及其操作条件见下表。 表3.19 活化液配方 配方编号 1 2 3 硫酸(1.84，mL/L) 200,500 10 - 盐酸(1.16，mL/L) - 1 500 醋酸(g/L) - - 10 θ(?) 65,85 室温 30 t(min) 析出气体后再持续1min以上 0.5 5,10 在配方编号1中处理时，若处理1 min后仍无气体逸出，则用碳钢棒与零件相接触以诱导产生气体。处理后会产生一层深色的膜，这层膜会在随后的电镀溶液中被除去，也可 2施加0.5 A/dm的阴极电流密度来加速活化。配方编号2适用于自动线上的不锈钢上直接镀，不宜用于镀铜或镀镍。 铬 3.6.3活化与预镀同槽处理法 该处理采用的溶液通常是在盐酸中添加氯化镍，但也可以用添加硫酸铜来代替氯化 [34]镍。活化与预镀同槽处理的工艺配方及其操作条件，详见表3.20。在表中涉及用镍板作阳极材质时，其含硫量不得超过0.01%。 表3.20 活化与预镀同槽处理法电镀液 配方编号 1 2 3 4 5 6 氯化镍(g/L) 240 240 30,300 - 60,100 - 硫酸铜(g/L) - - - 0.38 - - 2+Cu(g/L) - - - - - 40 盐酸(1.16，mL/L) 85,128 126,130 15,60 1000 20,25 - 碳酸钠(g/L) - - - - - 100 铁(g/L) <7.5 - - - - - 25 南昌航空大学科技学院学士学位论文 游离氰化钾(g/L) - - - - - 5,10 t(?) 室温 室温 室温 室温 室温 50 极板材质 镍 镍 镍 电解铜 镍 电解铜 t(min) - - - - 10,15 3,5 浸 2J(A/dm) 2 - - - - - A t(min) 2 - - - - - 2J(A/dm) 2 5,10 0.5,10 4,6 2.5,7.5 7.5,10 K t(min) 6 2,1 0.5,5 1,5 1,2 3,5 K 配方编号1先阳极处理，再阴极处理:配方编号5、6先不通电浸渍一段时间后，再阴极处理;配方编号2的液温超过30?时，应冷却或降低盐酸含量。活化与预镀同槽处理方法与盐酸阴极处理的活化方法在机理方面多少有点不同。前者是在盐酸阴极处理活化了的不锈钢表面上，同时也镀上了结合力良好的打底镀层。因为在同一槽液中立即进行预镀镍或铜，这样就可回避了洁净表面再次形成钝化膜的可能性。因此，该方法的最大优点是 它可减少控制结合力的麻烦。 与其它活化处理法相比较能容易地为现场所采用， 经上述活化后的镀件必须迅速清洗，并转入电镀槽。清洗水最好略带酸性(pH 2.5,3.5)。一般，从活化液所带入的酸已足够使清洗液维持所需要的pH值。在可能的情况下，最好带电入镀槽。在应用标准镀镍溶液时，可以在活化的不锈钢上直接镀镍，镀镍液的pH值在2,4之间，以pH值为2最佳。 3.6.4不锈钢活化与预镀分槽处理法 为保证镀层有高的附着力，也有采用活化与预镀分槽处理法，详见表8。经过活化工序并清洗后，应立即转入预镀镍工序。预镀镍之后不清洗，立即放入pH值为1.5,2.0的硫酸盐镀镍槽或高氯化物镀镍槽中进行电镀，更可保证镀层有好的附着力。预镀镍所用的镍阳极中含硫量不得超过0.01%。 表3.21 不锈钢活化与预镀分槽处理的工艺配方及其操作条件 1 2 3 配方编号 阴极活化 预镀 阳极活化 预镀 浸渍活化 预镀 硫酸(1.84,mL/L) 650 - 250,300 - - - 盐酸(1.19,mL/L) - 120 - 180,220 150,300 150,300 26 南昌航空大学科技学院学士学位论文 氯化镍(g/L) - 240 - 220,250 - 200,250 t(?) 室温 室温 室温 室温 室温 室温 V(V) 6,10 - - - - - 2J(A/dm) - 16 - 3,5 - 5,8 K 2J(A/dm) - - 3,5 - - - A t(min) 2,5 2 1.0,1.5 - - - 阳极材质 铅板 镍板 - 镍板 - 镍板 注:零件入预镀槽后,先不通电,停放2,3min后浸渍活化一下后再进行预镀。 3.6.5镀锌活化法 镀锌活化处理是在不锈钢上镀一层很薄的金属锌，然后浸人还原性酸中，由于锌与不锈钢的电极电位不同，在介质中构成微电池使锌层腐蚀溶解，而不锈钢基体作为阴极，析出的氢气对其表面的氧化膜起还原活化作用，从而提高覆盖层的结合力。 先在不锈钢上镀一层薄锌，在酸性溶液中退锌。当锌层被溶解时，所析出的氢对不锈钢表面的氧化膜起还原活化作用。其工艺流程如下:除油?浸蚀?镀锌(1,2min，不得超过5min)?退锌层(在500mL/L HCl或HSO中浸数秒)?镀锌?退锌层?镀所需镀24 [35]层?除氢处理(200?、1,2 h)。邹坚在不锈钢上镀镍钼合金时，用喷砂和镀锌活化法。此时，镀锌层不再退除，而作中间镀层，具体的工艺流程如下:化学除油?热水洗?水洗?热水洗?烘干?喷砂?水洗?酸洗(500 mL/L HCl，2,3min)?酸洗(200mL/L HSO， 242,3min)?水洗?水洗?锌酸盐镀锌?水洗?水洗?镀镍钼合金?水洗?水洗?烘干。 表3.22 镀锌活化电镀液 镀锌 褪镀 硫酸(mL/L) - 500 盐酸(mL/L) - 500 氧化锌(g/L) 12 - 氢氧化钠(g/L) 120 - 开缸剂(mL/L) 15 - 光亮剂(mL/L) 1 - 净化剂(mL/L) 2 - 2阴极电流密度(A/dm) 2.5 2 温度(?) 25 25 时间(min) 20 15 27 南昌航空大学科技学院学士学位论文 喷砂前处理，能将不锈钢表面上原有的钝化膜均匀地除去。这样，就能增加后续的浸蚀效果。喷砂前工件的表面应是干净无油的，喷砂后的工件表面粗糙度要均匀一致，不应有缺喷的部位。喷砂后要求及时进行下道工序，尤其不应停留过夜。否则，其表面又会生成钝化膜，再经老化、增厚后，在普通的酸中和一般条件下是难以除去的。从而，会降低 8 镀层与基体之间的结合力。工件经喷砂、二次酸洗后就进入锌酸盐镀锌槽中镀锌，以3, 2A/dm冲击镀2,5min。此时，不仅沉积上一层锌，又因有大量的析出氢，对不锈钢表面 2起着阴极活化作用。可以认为，电沉积与阴极活化在同槽进行着。接着，以1,4A/dm正常电流密度镀锌。最后，在镀锌层上镀镍钼合金，就能得到结合力良好的耐蚀而抗磨的黑色镀层。值得一提的是，正是利用电流效率较低的镀种(锌酸盐或氰化物镀锌)，才有可能用阴极析氢活化镀件表面，而高电流效率的镀种(氯化钾等酸性镀锌)由于析氢少，就不能有效地活化阴极表面，也就不可能作为结合力好的中间镀层。 3.7 预镀 当不锈钢制件经除油、浸蚀和活化预处理后没有预镀层存在时，有时制件需经过弱腐蚀后预镀一层铜或镍，以此作为中间层。 3.7.1 预镀铜 不锈钢预镀铜时，镀液应采用高硫酸和高硫酸铜镀液，并在表面活化的条件下带电入槽，并用大电流冲击镀，然后移到其它镀液中加厚。 3.7.2 预镀镍 [36]不锈钢经弱浸蚀工序后转入预镀镍工序，有时在预镀槽液中先阳极活化，再冲击镀镍;有时把不锈钢制件先入镀槽预浸一下，然后再采用闪镀镍。一般预镀镍采用高氯化镍、低pH值的镀液，详见表2.24中的配方编号1,4，而配方编号5属暗镍镀种，pH值为弱酸性。不锈钢预镀时，溶液中要求铁离子不得超过10g/L，特别是先阳极活化后阴极预镀的工艺中，需严加控制。否则，会对镀层结合力有坏的影响。 28 南昌航空大学科技学院学士学位论文 表3.23 不锈钢预镀镍的工艺配方及其操作条件 配方编号 1 2 3 4 5 氯化镍(g/L) 140,200 - 200,250 200,250 - 氯化钠(g/L) - - - - 15,20 硫酸镍(g/L) - 250,320 - - 180,200 硫酸钠(g/L) - - - - 50,70 氯化镁(g/L) - - - 20,25 - 硫酸镁(g/L) - - - - 30,50 盐酸(g/L) 120,160 150,170 80,100 25,30 - 硼酸(g/L) - - - - 20,30 t(?) 20,25 20,40 20,30 室温 室温 pH值 - - - - 5.2,5.6 t(min) 3,5 3,5 4,5 2,3 - 冲击 t(min) 2,4 3,5 3,5 1,2 - 2J(A/dm) 5,10 5,12 5,15 5,8 0.5,1 K 阴极移动(次/min) 20,25 - - 20,25 - 3.8小结 (1)不锈钢含有12.5%以上的铬，在氧化性腐蚀介质中，铬能使钢表面很快地生成一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜，有效地防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。 (2)不锈钢表面一层薄而透明且附着牢固的自然钝化膜，障碍了其余电镀层的结合，若不彻底去除这层氧化膜，就得不到与基体结合牢固良好的镀层。 (3)不锈钢前处理过程基本可以分成除油?浸渍?抛光?活化，其中活化处理是保证电镀层有足够附着力的重要步骤，一般的活化处理方法包括阴极活化法、浸渍活化法和镀锌活化法等。 (4)浸渍活化工艺的典型的配方为:(NH)SO 98,102g/L，HSO 85,90g/L，HPO4242434 5,6g/L，HSiF5,6g/L;温度:室温;时间:0.5min。 26 (5)镀锌活化工艺过程为:在普通镀锌槽中施镀1,2min，最多不超过5min，然后 29 南昌航空大学科技学院学士学位论文 在500ml/L盐酸或硫酸中退锌，再重新镀锌。镀锌采用无氰镀锌，工艺配方为:氧化锌12g/L、 2 氢氧化钠120mL/L、开缸剂15mL/L、光亮剂1mL/L、净化剂2mL/L、阴极电流密度2.5A/dm、温度25?、时间20min。 30 南昌航空大学科技学院学士学位论文 4.总结论 本文对不锈钢的种类及其电镀前处理工艺进行了综述，具体内容如下: (1)不锈钢已从13%Cr钢发展到了各种不同结构和成分的五大系列钢，主要有马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢及沉淀硬化性不锈钢; (2)不锈钢之所以具有非常好的抗蚀性能，主要是因为其表面能生成一层薄而透明且附着牢固的自然钝化膜，能有效地隔绝腐蚀介质的侵蚀，但这层自然钝化膜却成了电镀的最大障碍，若不彻底去除这层氧化膜，就得不到与基体结合牢固良好的镀层。 (3)不锈钢进行电镀之前，除按一般钢铁的除油和浸渍外，通常还需要进行活化预处理。不锈钢前处理过程基本可以分成除油?浸渍?抛光?活化，其中活化处理是保证电镀层有足够附着力的重要步骤，一般的活化处理方法包括阴极活化法、浸渍活化法和镀锌活化法等。 (4)阴极活化处理典型工艺配方为:HSO50,500 mL/L，温度:室温，电流密度0.5,24 25A/dm ，时间1,5min。 (5)浸渍活化法典型的工艺配方为:(NH)SO 98,102g/L，HSO 85,90g/L，HPO5,4242434 6g/L，HSiF5,6g/L，温度:室温，时间:0.5 min。 26 (6)镀锌活化工艺过程为:在普通镀锌槽中施镀1,2min，最多不超过5min，然后在500ml/L盐酸或硫酸中退锌，再重新镀锌。 31 南昌航空大学科技学院学士学位论文 参考文献 [1]尚红霞,胡和军,吴起白,等.新型不锈钢无铬电解抛光的研究[J].材料保护,2000,33(9):14-16. 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