不銹鋼鍍鉻液有機添加劑新工藝
信息來源:求和不銹鋼 時間:2018-12-20 14:43:50 瀏覽次數(shù):-
不銹鋼能耐大氣、水、海水、酸及其它腐蝕介質的腐蝕,化學穩(wěn)定性高,已廣泛應用于航空、航天、電子、石油和化工等工業(yè)。但不銹鋼表面硬度較低(300 ~400HV),耐磨性較差,為滿足現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需要,要求對不銹鋼進行電鍍鉻,而鍍鉻液的電流效率較低、分散能力和覆蓋能力也較差。要改善鍍鉻液的電流效率、分散能力和覆蓋能力,克服傳統(tǒng)鍍鉻液在電鍍時要求溫度高的問題,筆者在總結鍍鉻工藝成功經驗的基礎上,在鍍液中加入有機添加劑,成功開發(fā)了在室溫(20°C)條件下的不銹鋼電鍍鉻的新工藝,所得鍍層結晶細致,光亮平滑,結合性能好。
1試驗方法1.1試驗材料和工藝流程8奧氏體不銹鋼薄片(尺寸為30mmX15mmX0.46mm)。
工藝流程:打磨―水洗―化學除油水洗浸蝕水洗除掛灰水洗活化處理水洗電鍍鉻水洗-烘干-鍍層質量檢驗。
1.2鍍液組成根據(jù)有關報道的常用添加劑配方1 ~41,以常規(guī)鍍鉻工藝為基礎(CiO3250g/LH2SO42.5g/L,Cr3+3g/L,在60°C溫度下,電流密度為30A/dm2,電鍍時間60min)151,加入如表1所示的添加劑。
1.3鍍層性能測試利用XT16A型光學顯微鏡測定鍍層厚度;用日本產的MVKH3硬度測試儀觀察鍍層表面和橫截面的組織形貌,并測定鍍層的硬度。采用彎曲試驗和熱震試驗對鍍層的附著力進行檢驗,彎曲試驗將試樣反復彎折90°直至斷裂,鍍層如果無脫落為合格;熱震試驗將試樣放在SX2- 10箱式電阻爐表1鍍鉻電解液添加劑的配方項目配方序號溴化鉀,g/L氟化鈉,g/L丁二酸,g/L甲醛,g/L甘氨酸,g/L糖精,g/L無氨磺酸,g/L基水楊酸,g/L表2不同添加劑對鍍層質量的影響項目配方序號鍍層外觀光亮燒焦灰暗燒焦光亮灰暗燒焦附著力合格不合格合格不合格孔隙率,個/cm2硬度,HV中加熱到300°Q保溫20min,取出后迅速投入冷水中驟冷,反復10次,鍍層無起皮、無起泡脫落等為合格。耐蝕性能的測定根據(jù)GB5935 -1986《輕工廣品金屬鍍層的孔隙率測試方法》,采用貼濾紙的方法測試鍍鉻層的孔隙率。
為了防止在焊縫金屬表面生成氧化層,研制的金屬芯焊絲通過對配方的精細調整,加人了一定量的特種活性劑,其主要成分為氧化物和脫氧劑。該活性劑一方面能與液態(tài)熔渣中的氧優(yōu)先結合以抑制其它元素(如鉻)的氧化作用,防止焊縫表面形成氧化膜,避免培渣在焊縫表面產生外延共生的礦物體所形成的尖晶石結構;另一方面還可增加渣的松脆程度,從而可改善脫渣性能。此外,該活性劑在高溫時可發(fā)生晶型轉換,即在焊接冷卻過程中,從正方晶系晶體轉變?yōu)榱庑蜗稻w,產生相變過程,原子重新排序,并伴有體積的變化,從而產生了相變應力,與溶渣結晶過程中產生的內應力相疊加,促使熔渣產生橫向裂紋,成塊脫落,見圖lb.觀結構為多孔狀,氣孔數(shù)量多,尺寸大,結構較為疏松,因而培渣內部的結合力比熔渣與焊縫金屬界面間的結合力小,在載荷的作用下,往往是揸殼內部率先碎裂,一層薄渲與金屬界面之間牢牢粘結在一起,形成所謂的“黑皮”現(xiàn)象。GDMA308焊絲熔渣內部氣孔數(shù)量少,尺寸小,其宏觀結構則較為致密,且在熔渣內部產生橫向裂紋,焊后造成熔渣分段整體脫落,脫渣性得到改善。從微觀上看,H0Cr21Nil0焊絲熔渣中棒束狀組織、枝狀體組織尺寸較大,冷卻時收縮引起的應力較大,對脫渣有利;GDMA308焊絲熔渣中細棒狀組織交錯密集,體積小,方向性較強,熔渣凝固結晶時,也容易引起較大的整體收縮應力,促使熔渣整體脫落,提篼了焊縫的脫渣性。
焊接工藝參數(shù)對焊縫成形系數(shù)的影響焊接奧氏體不銹鋼時,不能使用過大的熱輸人,一般所需的熱輸人比低碳鋼低20%30%.過篼的焊接熱輸人會造成焊縫開裂,抗蝕性能變差,變形嚴重和接頭力學性能改變,因此,適宜采用小規(guī)范參數(shù)和較快的速度進行不銹鋼的焊接。由表1和可見,H0Cr21Nil0焊絲的熔寬較寬,熔深較淺,而GDMA308焊絲熔寬較窄,熔深較深,后者的成形系數(shù)略小于前者,焊縫深而窄,可保證焊縫的充分焊透,還可使母材兩側的無效加熱區(qū)和焊縫熱影響區(qū)減小。這與GDMA308為金屬芯焊絲有關,在焊接電流相同的條件下,其電流密度比實芯焊絲的大,因而焊絲電弧能量分布梯度大,電弧軸線附近的能量密度篼,電弧力大,焊縫呈深而窄的形狀,也就是說,實際焊接時,GDMA308焊絲可用比實芯焊絲更小焊接電流的影響較大,這是因為金屬芯焊絲外圍包覆鋼皮,導電面積小,焊接電流變化時,通過的電流密度變化比實芯焊絲的明顯。
田3H0O21Nil0焊絲和GDMA308絲焊接接頭宏現(xiàn)形tt田2H0Cr21Nil0和GDMA308象絲熵澶微觀形tt的焊接電流或更快的焊接速度。此外,由也可見,隨著焊接電流的增加,GDMA308焊絲焊縫的熔深變化要比H0Cr21Nil0稍大,說明金屬芯焊絲受50 4結論(1)所研制的GDMA308金屬芯焊絲的力學性能符合GB/T17853*要求,抗晶間腐蝕性能周海,等:40Cr鋼表面低溫氣體碳、氮、氧多元共滲層的摩擦學性能用的增強和減弱,摩擦因數(shù)有升有降,在11min左右趨于穩(wěn)定(約為。
703),約為經過多元共滲處理試樣摩擦因數(shù)的2倍。由b清楚可見,原始試樣磨損機理表現(xiàn)為較嚴重的撕裂和塊狀髹片脫落,同時出現(xiàn)嚴重的犁溝和粘著,并出現(xiàn)點蝕剝落,可以歸結為嚴重的粘著磨損和疲勞磨損。與經過處理試樣相比,犁溝多而深,不規(guī)則的碎片和髹片很多,說明經過多元共參處理后試樣的耐磨性能顯著提篼。
結論利用低溫氣體多元共滲技術在40Cr鋼表面可形成均勻的由疏松層、白亮層和過渡層組成的滲層。共滲工藝為620‘CX4h,共滲時間短,溫度低,滲層厚度約為340Mm.加熱溫度一定時,滲層厚度隨保溫時間的延長而增大。