不锈钢的 表面加工 制造方法与用途

不锈钢的 表面加工 制造方法与用途 不锈钢的 表面加工 制造方法与用途 原文地址:不锈钢的表面加工--制造方法与用途作者:麒麟祥瑞 不锈钢产量在近半个世纪有了大幅度增加，大量生产体系的建立，导致低价格的实现是其重要的因素，而在与此需求相应的基础上，进行钢种的开发和表面质量的改善和处理也做出了很大的贡献。在通常的使用环境中，不锈钢即使在金属表面状态，也保持着金属光泽。所以对要求清洁感的厨房机械和要求观赏性的建筑 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 都要经过各种表面加工处理后进行使用。 本专集将介绍不锈钢制品所具有的多种表面加工处理、制造工艺、特征及其使用状况。 不锈钢的表面 钢具有优良的强度、韧性和加工性，在生活中大量存在有金属材料之王的美称，其最大的缺点是在空气中易生锈。所以，很久以来就要求得到像金之类的金属一样不生锈的钢铁。现在，印度的德里铁塔有几座就是用不生锈的古代钢铁制造的，为了得到不生锈的钢铁，长期以来进行了精心地研究，其成果之一就是出现了不锈钢。铁生锈的现象是由于铁被离子化，在水中析出生成由氧化铁组成的腐蚀生成物，在大气中的腐蚀还与水和氧有密切关系。当相对湿度100,%为不结露状态时，通常认为在金属的表面不存在水，而相对湿度为55%时，计算表明在铁表面有15分子层的水吸附着，空气中的氧溶入该水中进行腐蚀。另外，当水几乎不存在时，在常温下氧化反应极端缓慢是不会生锈的，德里的铁塔处于干燥的环境下就是不生锈的例子。 不锈钢由于在表面形成了称为钝化膜的致密的保护膜而实现了耐蚀性。钝化膜是氧羟基、水和铬的化合物，-旦表面有伤痕保护膜就脱落，但周围存在的水和氧会使其再生，维持耐蚀性，这样不锈钢的表面就保持了自身的修复力。这种钝化膜非常薄，只有l-3mm。钢在低温短时间淬火时就带有回火色，而这层氧化皮的厚度为100~200mm，也就是说，钝化膜是其厚度的1/100左右，从不同的角度能看到回火色不同的颜色，氧化皮具有其自身的颜色，光能够透过。氧化皮薄时，在氧化皮和钢的界面反射的光也能到达人的眼睛。这种光与氧化 皮最表面反射的光相干扰发生的颜色(干扰色)可以看见，根据看到的角度。透过氧化皮的距离是不同的，所以干扰色也不同，由于看到的角度不同，回火色颜色亦不同，这是干扰造成的影响。另外，当氧化皮像钝化膜那样薄时，也不发生干扰，可以看到不锈钢自身的金属光泽。这样，在钝化膜非常薄且具有自身修复力时，不锈钢就显示出优良的金属光泽，并能长久保持，因此，就开始以钢的本色状态进行使用。 不锈钢有时表面为"白色"，这主要是化学厂使用的热轧产品(No.1加工)，在薄板轧制的时代，由于铁鳞和轧辊形状的影响，冷轧制品在制后的表面也不平滑，并且酸洗时间也长，晶界被浸蚀很深。于是，在凹凸的不锈钢表面由于光的乱反射显示山"微弱的"银白色的光泽，形成了"白色钢"。另一方面，不锈钢薄板-旦变成卷板生产，就变为"发亮不锈钢"。冷轧产品(No.2B加工)采用了小直径工作辊，可以频繁交换，所以平滑的辊表面就可以复印在轧材表面。由于缩短了退火、酸洗时间，晶界浸蚀受到抑制，这些改善使得表面非常平滑，从而实现了具有光亮的表面产品。当进一步需要光泽时，可在氮气和氧气的气氛中进行光亮退火，避免因表面氧化和酸洗导致的晶界浸蚀，这样不锈钢就可以根据表面的凹凸程度，产业非常不同的图像。因此开发了控制表面凹凸、具有各种观赏性的表面加工方法(表1)。 名称表面精加工状态表面精加工的法主要用途及 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 名称 NO.1银白色无光泽热轧后进行热处理、酸洗或以此为准的处理方法用于无需表面光泽的用途(AISI标准) NO.2D弱灰色的消光加工(钝化加工)冷轧后进行热处理、酸洗的方法，或在此进行消光再用辊冷轧的方法一般用材、建材(JIS标准) NO.2B比NO.2D光滑，稍有光泽的加工给予N0.2加工材适当光泽的轻冷轧的方法一般用材、建材(大部分商品都是该加工品)(JIS标准) BA具有近似镜面光泽的加工冷轧后进行光亮热处理，为了更具光泽，施行轻冷轧汽车部件、家电制品、车辆、医疗器具、食品设备(JIS标准) NO.3有光泽、粗纹的加工把NO.2D或NO.2B加工材用100~120号磨料的研磨带进行抛光建材、厨房用品(JlS标准) NO.4有光汗、细纹的加工把NO.2D或NO.2B加工材用100~120号磨料的研磨带进行抛光建材、厨房用品、车辆、医疗器具、食品设备(JlS标准) 240#细纹的研磨加工把NO.2D或NO.2B加工材用100~120号磨料的研磨带进行抛光厨房器具(JlS标准) 320#比240更细纹的研磨加工把NO.2D或NO.2B加工材用100~120号磨料的研磨带进行抛光厨房器具(JlS标准) 400#接近BA的光泽把MO.2B材用400号抛光轮抛光加工的方法建材、厨房器具(JlS标准) HL(发纹线)具有长的连续研磨线的加工用适当里粒度(通常大多是150~240号的砂粒)的研磨带进行像毛发那样长的具有连续抛光线的加工方法是建材最常见的加工(JlS标准) NO.6比NO.4加工反射少，是消光的用NO.4加工材的坦皮料刷子进行抛光加工建材、装饰用(AISI标准) NO.7具有高度反射率的准镜面加工(有研磨料号)用600号的旋转抛光轮对装有研磨机的面进行抛光建材、装饰用(AISI标准) NO.8反射率最高的镜面加工(无研磨料号)用细粒的研磨材按顺序抛光后，用镜面抛光轮进行抛光建材、装饰用、反射镜(AISI标准) 抛光加工 抛光加工是控制表面凹凸最有效的手段，不锈钢在开发初期也是根据用途用刀子和叉子之类的工具进行研磨。这些用途需要不锈钢具有高的光泽度，在成型加工后必须抛光，因此，抛光工数非常大。平滑的宽幅冷轧板卷一般采用宽幅无接头研磨带抛光的方式，供给的研磨品为板卷状，价格便宜。大面积均匀光泽的研磨材已被用于建筑的内外装饰。研磨品不仅需要观赏性，而且为了 板卷形状平直，更需要扩大其轧制成型性，由于这种轧制成型加工能使拱肩等长尺寸构件大量地、高尺寸精度地成型生产，并且价格也很低廉。 不锈钢经退火、酸洗后，其表面的晶界披浸蚀，易受异物粘附，成为生锈的原因。采用抛光的方法，可使表面平滑，易于清洗也便于发现污物的残留。由于这些优点，在要求清洁的厨房机器力面被广泛使用。另外，除清洁感外，手触感也良好，因此也用于浴槽上。 由上表可知，改变研磨砂粒号的和HL等标准化的共有9种不锈钢表面。此外，还开发了具有不规则研磨料号的振动加工和与着色、压花加工组合的多种加工方法。在建材和家电方面，在许多用途上采用了观赏性和功能性相组合的方法，为防止在表面凹凸处杂菌繁殖，还使用了具有保健作用的电解抛光的方法. 涂层加工 古老建筑物上使用的不锈钢经观察发现在雨水冲刷的部分不生锈，而屋檐顶棚这些雨水冲不到的部分却生了锈。若把不锈钢置于异物粘附的状态，则粘附物接触的表面的钝化膜就被破坏，不能修复而发生腐蚀，为此要进行建筑物的维修管理，要经常用水清洗和每年一次用清洗剂清洁。实际上消洁大厦之类的建筑物需要大量的经费，因此，为了使建筑物易于维修，使用了涂层小锈钢。涂膜通过水和氧的作用，时间-长彩色普通钢板就发生腐蚀，但对不锈钢来说，由于钝化膜存在起到了有利的保护作用。另外，还由于涂膜使异物不能直接粘附到不锈钢表面， 故保护了钝化膜不被破破坏，可望达到半永久性的寿命。 不锈钢表面一旦涂层就会失去本身的光泽和色调，使外观与彩色钢板一样，因此开发了能看见不锈钢基体的透明涂层。但是，在建筑领域重视观赏性，故又开发了各种彩色涂层，它与抛光加工不同，具有下列优点:?焊接部的修理简单;?由于调整光泽，板的凹陷不明显等。 涂层材不仅具有观赏性，而且还开发了兼有耐热性、防水性、抗菌性及润滑性等功能的制品，并期待着扩大使用。 其他的加工 sUs301等亚稳定奥氏体系不锈钢其加工硬化性大，利用该特点大多在轧制状态作为各种弹簧材使用，除研磨品外在控制表面凹凸的制品中，还开发了压印辊子花纹的压花加工和使用玻璃珠的喷丸清理加工等观赏性高的各种制品。 除涂层外，作为不锈钢的着色方法有化学着色法、离子喷镀法、电镀法和色覆法等，使用于高级建材等部门。 维持耐蚀性的钝化腆其电阻高钎焊性不良，于是在表面进行镀镍用于弹簧接点等处。 条钢由于采用磨削和拉拔，要进行平滑性和光泽不同的各种加工。 结束语 不锈钢由于含有高价的镍再生利用性高，作为在环境不是十分恶劣的条件下使用的材料，其存在价值愈来愈高，生产量不断增大，为此，有必要满足在各种用途方面的高精度高功能性的要求，进行表面改质处理就是最重要的-个方法。我们期待从事不锈钢工作的人们，今后能开发出更美观、功能性更高的表面材料不断适应时代的要求。 不锈钢的表面加工-制造方法与用途 制造方法及表面 一、不锈钢板的表面 (一)概要 JIS标准中规定的不锈钢板表面加工示于表1。目前除JIS标准外，还有各种表面加工，本文将简单介绍包括这些加工在内的各种加工。 (1)退火酸洗表面 热轧钢板、钢带经退火酸洗的表面称NO.1加工;在冷轧钢板、钢带时称NO.2D加工;酸洗后用镜面加工的辊子经(0.5%~2%)轧制后称NO.2B加工。 (2)抛光加工 a布纸抛光 用粘附剂粘附，制成无接头抛光材料并使之旋转，对钢带和钢板进行抛光加工称NO.3、NO.4加工。 b抛光加工 把粘附剂均匀磨料的圆盘状布叠合制成辊状，使之旋转进行抛光加工。这种抛光主要是为了给予制品光泽。由于磨削性低，故用上述工艺加工时应预先充分除去粗糙表面。 c发纹(HL)加工 用固定的布纸抛光带或低速通过板带的加工。该法大多用建筑材料。在这种状态下，由于在屋外易被小盐粒粘附而生锈，故有时要进行涂层。 (3)轧制(强化或压花)表面 由于不退火有时仅在对冷轧脱脂的状态下使用，主要用作弹簧和高强度材，而带有凹凸的辊子的压花加工也是这一种。 (4)涂层加工 不锈钢进行涂层加工时必须经过涂装前处理，前处理就是进行化成处理，其次进行涂底色。表层涂料使用硅变丙烯基涂料、硅变性聚脂涂料、氟涂料和硅涂料等。 (5)电镀 不锈钢本身具有优良的耐蚀性，所以很少为了改善耐蚀性而采用电镀，但有时为了装饰不得不采用电镀。在不锈钢电镀时，首先要除去钝化膜并且必须防止其再生。 (6)化学着色 a染黑色 该法用于相机部件和精密机械等小部件。是将部件浸于约400?的溶融盐中，使其生成氧化膜方法和带硫化黑色膜的方法。 b回火色 不锈钢在大气中进行300~900?加热时氧化膜的厚度随加热温度变化，出现干涉色显示出各种颜色，金黄色已用于摩托车的消音器。 cINCO着色 该法是用化学制作透明氧化膜的方法，其厚度约0.1~0.3μm，而钝化膜为0.001μm。控制氧化膜的厚度可显出特有的各种色彩，在浴槽等方面使用。 表1JIS标准规定的不锈铡板及钢带的表面加工 表面加T的记号处理方法 NO.1热轧后，进行热处理、酸洗或与此相应的处理 NO.2D冷轧后，进行热处理、酸洗或与此相应的处理。另外，进行消光，最后施以轻度冷轧 NO.2B冷轧后，进行热处理、酸洗或与此相应的处理。最后，为得到适当的光泽，进行最终冷轧加工 NO.3按JISR6001(抛光材粒度)用100~120号磨料研磨 NO.4按JISR6001(抛光材粒度)用150~180号磨料研磨 240#按JISR6001(抛光材粒度)用240号磨料研磨 320#按JISR6001(抛光材粒度)用320号磨料研磨 400#按JISR6001(抛光材粒度)用400号磨料研磨 BA冷轧后进行光亮退火 HL用适当粒度的磨料，产生连续法发纹线的研磨 (二)退火表面 以下按照顺序介绍不锈铜板、带在熔化精炼后的制造工艺。 板坯铸造 现在几乎所有的不锈钢都用连铸机进行铸造，将钢水流进水冷的铜结晶器中连续拉引。板坯厚度约为140-200mm，宽度一般为900~1600mm，连铸坯根据用途可以切成5~12m的长度。 结晶器以每分钟上百次的频率上下运动，以使结晶器与钢水不发生粘连，这种运动被称为振动。由于这种振动，在铸坯表面生成称为振痕的数毫米间距的波纹，近年来采用了高频振动低振幅的工艺。另外，在钢水的表面加铸造用保护渣，这不仅隔断了表面与大气的接触，而且在结晶器与不断凝固的钢壳间形成熔融的渣膜，具有润滑作用。 铸坯的表面质量对后步工序的表面质量和合格率影响很大，改善这些铸造条件可望使铸坯的表面质量得到改善。 例如浇铸温度在1500?高温时，目标温度必须控制在10?以内，否则表面会发生裂纹和夹杂物残留在钢坯内部使质量恶化。 铸坯表面的微小缺陷用砂轮机除去后进行热轧。 热轧 软质金属(金、银、铅等)没有必要热轧，但钢铁需进行热轧，其加热温度奥氏体系钢约为1250?，铁素体系钢约为1180?。高温加热时钢质柔软，加工硬化也少，易轧制。但不锈钢的热加工变形抗力是碳钢的二倍以上，轧制比较 含高镍和含氮的不锈钢其变形抗力更高，故轧制更为困难。因此，从容易困难. 轧制的观点考虑，希望加热温度高，但是在表面质量方面由于过度的表面氧化成为表面缺陷的原因。因此，加热温度不能过高。总之，在热轧时，如何在温度不下降的过程中结束轧制是最重要的。 热轧机有串列式轧机和可逆式炉卷轧机等。串列式轧机是在温度不降低的过程中进行高速轧制的方法。可逆式炉卷轧机是具有保温炉并配置卷取机的精轧机，是一种可一面保温-面进行轧制的轧机。热轧时钢带出炉后高速运动，因此，如何使钢能稳定地高速运动是热轧技术的一个关键问题。 热轧可分为粗轧和精轧两种。粗轧机是把板坯厚度轧制到25mm左右厚度的设备，精轧机是把粗轧后的钢坯轧成约2~9mm卷板的设备。 加热时，在板坯表面会产生铁鳞，可用控制加热炉炉内气氛和火焰的方法来控制铁鳞的生成，还可以在粗轧前用高压水冲洗铁鳞，但这并不能完全去除。在精轧时，也是与薄铁鳞-齐进行轧制。可以说有铁鳞存在能解决不粘结轧辊的难题，而薄规格的硬钢种轧制时，易发生粘结轧辊的缺陷。另外，不管采用何种轧机，随着轧制的进行都会发生轧辊的磨损。若磨损不均匀，有时轧辊表面也会出现花纹，因此轧辊的磨损和表面的管理也是热轧技术的另一个关键问题。 退火酸洗 热轧终了的卷板仍粘有铁鳞，铸态组织虽然消失，但却处于若干的加工硬化的状态，还会有碳化物析出，因此，要进行退火和酸洗。奥氏体系钢带的退火酸洗在连续退火酸洗线(AP生产线)上进行:铁素体系的热带退火，必须长时间的加热和缓冷，故退火在钟罩型间歇式炉内进行，只有酸洗在AP生产线进行。退火酸洗使不锈钢表面发白，耐蚀性也成为基本特性，热轧后在退火酸的状态，用加工记号表示称为NO.1加工，厚板轧制后，退火酸洗的状态也用加工记号NO.1加工表示。 在NO.1加工的卷板上复印着热轧辊表面的状况，因此，作为表面光沾度几乎都是其轧辊表面的光洁度。选择热轧辊材质时应选择表面难形成桔皮缺陷的材质，当然压痕也应注意。 表1SUS304钢板经各种加工的表面光洁度实例 板厚mm表面光洁度加工 NO.12D2BBA0.2~0.3Ry(μm)--0.3~0.5Rz(μm)--0.25~0.35Ra(μm)--0.04~0.050.5~2.0Ry(μm)--0.7~1.00.5~0.7-- Rz(μm)--0.4~0.70.3~0.4-- Ra(μm)--0.1~0.130.05~0.08-- 3~6Ry(μm)30~333~51.5~2.5-- Rz(μm)25~302~41.0~2.0-- Ra(μm)3~50.5~1.00.1~0.5-- 7~12Ry(μm)35~40-- Rz(μm)25~30-- Ra(μm)3~5-- 13~15Ry(μm)40~50-- Rz(μm)28~35-- Ra(μm)5~10-- 去除热带的铁鳞，一般采用机械方法与化学方法相组合的方法。机械方法有喷丸清理、破鳞清理和钢刷清理等方法。由于龟裂都在铁鳞层里，所以这些都是易于去除的处理方法。近几年来在退火酸洗线亡大多装有喷丸清理和钢刷 设备。喷丸清理设备根据粒度的选择可以使表面具有柔软的性质，钢刷装置可以去除铁鳞的粘附和再粘附，但由于发亮的原因大多不使用NO.1加工方法。 化学的方法就是一般称作酸洗的方法，大多采用硝酸与氢氟酸的混合酸清除铁鳞，但也有把盐酸和硫酸单独或混合使用的情况。 对易出表面缺陷的钢种，也可用砂带抛光机去除表面缺陷，然后再喷丸酸洗，这样可得到近似于NO.1加工的色调。 冷轧、退火酸洗 把热轧卷板进行冷轧，然后再退火酸洗的工艺称NO.2D加工。冷轧辊比热轧辊硬度高、组织细，抛光也是用细粒度号进行加工。由表1可知，NO.2加工的表面光洁度比NO.1加工细，为了使冷轧的表面更好，必须对总压下率、各道次的压下率的分配、辊抛光粒度及轧制油等进行研究。 冷轧后，钢带要进行退火酸洗，冷轧带的制品其退火铁鳞不如热带坚固。所以，在制品退火酸洗线不用机械除鳞法，而是浸渍在碱性盐、中性槽中，尔后再用硫酸电解、王水或硝酸与氢氟酸的混合酸等方法去除。 平整轧制 平整轧制就是在退火酸洗后，使用大直径的镜面加工轧辊进行0.2%~2%压下加工的方法。平整轧制的目的是为了防止在铁素体系不锈钢进行称之为滑移线的加工时，发生的斜纹缺陷;在奥氏体系不锈钢时增加光泽，表面比2D光泽，称NO.2B加工。其表面显示出稍白的光泽，是最致密的表皮。快餐店的计算器大多是使用这种表皮的钢板制作的，这种白色是由残留在表面的一些晶界的痕迹乱反射造成的。 光亮退火(BA) 光亮退火由于是在惰性气体中退火，所以不需要酸洗而能得到轧制状态表面。惰性气体使用氨的分解气体(氮与氢的混合气体)和纯氢气。加热使用电加热或用辐射管炉(把加工成蛇腹状的耐热钢的筒置于燃烧炉中的装置)式的加热，而冷却是在炉内吹进惰性气体冷却，待到常温后再把钢带取出炉外。 为得到良好的表面，在退火前应充分除去润滑油之类的附着物和防止外部气体的浸入并尽量把气氛的露点控制到最低，这是最重要的 MSN空间完美搬家到新浪博客! 特别声明: 1:资料来源于互联网，版权归属原作者 2:资料内容属于网络意见，与本账号立场无关 3:如有侵权，请告知，立即删除。