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無(wú)縫鋼管酸洗、鈍化、磷化到底是什么樣的表面處理?
一、酸洗 1、酸洗定義:酸類按照一定的濃度、溫度、速度,用化學(xué)的方法去除氧化鐵皮,稱為酸洗。
2、酸洗分類: 按酸的種類分:硫酸酸洗、鹽酸酸洗、硝酸酸洗、氫氟酸酸洗。酸洗必須根據(jù)鋼材的材質(zhì)選用不同的介質(zhì),例如用硫酸和鹽酸酸洗碳素鋼,硝酸加氫氟酸的混合酸酸洗不銹鋼等。 按鋼材的形狀分:線材酸洗、鍛件酸洗、鋼板酸洗、帶鋼酸洗等。 按酸洗設(shè)備類型分:槽式酸洗、半連續(xù)酸洗、全連續(xù)酸洗、塔式酸洗。
3、酸洗的原理:酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過(guò)程,因此也叫化學(xué)酸洗。鋼管表面形成的氧化鐵皮(Fe203、 Fe304、Fe0)都是不溶解于水的堿性氧化物,當(dāng)把它們浸泡在酸液里或在其表面上噴灑酸液時(shí),這些堿性氧化物就可與酸發(fā)生一系列化學(xué)變化。
由于碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金鋼鋼材表面上的氧化鐵皮具有疏松、多孔和裂縫的性質(zhì),加之氧化鐵皮在酸洗機(jī)組上隨同帶鋼一起經(jīng)過(guò)矯直、拉矯、傳送的反復(fù)彎曲,使這些孔隙裂縫進(jìn)一步增加和擴(kuò)大,所以,酸溶液在與氧化鐵皮起化學(xué)反應(yīng)的同時(shí),亦通過(guò)裂縫與孔隙而與鋼鐵的基體鐵起反應(yīng)。也就是說(shuō),在酸洗一開始就同時(shí)進(jìn)行著3種氧化鐵皮和金屬鐵與酸溶液之間的化學(xué)反應(yīng)。 ⑴ 氧化鐵皮與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被溶解(溶解作用)。 ⑵ 金屬鐵與酸作用生成氫氣,機(jī)械地剝落氧化鐵皮(機(jī)械剝離作用)。 ⑶ 生成的原子氫使鐵的氧化物還原成易于酸作用的亞鐵氧化物,然后與酸作用而被去除(還原作用)。
二、鈍化
1、鈍化原理:其鈍化的機(jī)理可用薄膜理論來(lái)解釋,即認(rèn)為鈍化是由于金屬與氧化性物質(zhì)作用,作用時(shí)在金屬表面生成 一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨(dú)立相存在,通常是氧化金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用,防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸,從而使金屬基本停止溶解形成鈍態(tài)達(dá)到防腐蝕的作用。
2、鈍化優(yōu)點(diǎn):1)與傳統(tǒng)的物理封閉法相比,鈍化處理后具有絕對(duì)不增加工件厚度和改變顏色的特點(diǎn)、提高了產(chǎn)品的精密度和附加值,使操作更方便;
2)由于鈍化的過(guò)程屬于無(wú)反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行,鈍化劑可反復(fù)添加使用,因此壽命更長(zhǎng)、成本更經(jīng)濟(jì)。
3)鈍化促使金屬表面形成的氧分子結(jié)構(gòu)鈍化膜、膜層致密、性能穩(wěn)定,并且在空氣中同時(shí)具有自行修復(fù)作用,因此與傳統(tǒng)的涂防銹油的方法相比,鈍化形成的鈍化膜更穩(wěn)定、更具耐蝕性。
在氧化層中大部分的電荷效應(yīng)是直接或間接地同熱氧化的工藝過(guò)程有關(guān)的。在800—1250℃的溫度范圍內(nèi),用干氧、濕氧或水汽進(jìn)行的熱氧化過(guò)程有三個(gè)持續(xù)的階段,首先是環(huán)境氣氛中的氧進(jìn)入到已生成的氧化層中,然后氧通過(guò)二氧化硅向內(nèi)部擴(kuò)散,當(dāng)它到達(dá)Si02-Si界面時(shí)就同硅發(fā)生反應(yīng),形成新的二氧化硅。這樣不斷發(fā)生著氧的進(jìn)入—擴(kuò)散—反應(yīng)過(guò)程,使靠近界面的硅不斷轉(zhuǎn)化為二氧化硅,氧化層就以一定的速率向硅片內(nèi)部生長(zhǎng)。
三、磷化
磷化處理是一種化學(xué)反應(yīng),在表面形成一層膜(磷化膜)的一種表面處理工藝。 磷化處理工藝主要用在金屬表面,目的也是為金屬表面提供一層保護(hù)膜,讓金屬與空氣隔絕,防止其被腐蝕;還會(huì)用于一些產(chǎn)品涂漆之前的打底,有了這層磷化膜能夠提高漆層的附著力和防腐蝕能力,提高裝飾性讓金屬表面看起來(lái)更漂亮,并且還能夠在部分金屬冷加工過(guò)程中起到潤(rùn)滑的作用。 經(jīng)過(guò)磷化處理后能讓工件在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)氧化生銹,所以磷化處理的應(yīng)用非常廣泛,也是常用的一種金屬表面處理工藝,在汽車,船舶,機(jī)械制造等行業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越多。
1、磷化的分類及應(yīng)用 通常情況下,一種表面處理后都是呈現(xiàn)出一種顏色,但是磷化處理可以根據(jù)實(shí)際需求,通過(guò)使用不同的磷化劑就會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色,這也就是我們經(jīng)常會(huì)看到磷化處理有灰色,彩色或者是黑色。
鐵系磷化:磷化后表面會(huì)呈現(xiàn)出彩虹色以及藍(lán)色,所以又被稱為彩磷,磷化液主要以鉬酸鹽為原料,會(huì)在鋼鐵材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂裝底層,以達(dá)到工件的防腐蝕能力和提高表面涂層的結(jié)合力。
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