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几种铸件防锈表面处理新材料与工艺
 
慧聪网   2005年11月3日9时37分   信息来源:长沙军工民用产品研究所    


[摘要] 介绍了铸件表面防锈的几种新材料、新工艺,具有实用性和可操作性,可供相关企业进行参考。

[关键词] 铸件;防锈

随着我国机械制造加工业的飞速发展,特别是我国加入WTO以后,我国已成为国际机械加工的重要基地,因此,对组成机械设备的各类零部件的材质、功能性、防腐性甚至装饰性,都提出了更高的要求。原来在铸件上刷油漆的方法已不受欢迎,油漆会掩盖铸件裂痕、孔隙,而以下介绍的工艺必将受到欢迎。

铸件由于制造工艺的特殊性,铸件表面容易锈蚀,生锈后很难处理,如不引起重视,不但工件的防锈蚀能力较差,装饰性也不好,对此很多企业在对铸件提出较高的耐蚀性要求的同时,根据铸件不同的工作条件,要求对铸件(铸铁、铸钢)进行常温发黑、磷化处理和其它特殊的防锈处理。
下面是以HH902常温发黑系列产品在铸铁件上的应用为重点,简单介绍几种铸件防锈的方法,以及相关产品的情况。

1 HH902钢铁常温发黑系列产品在铸铁件上的应用

现在对铸铁件要求作表面发黑处理的呈上升趋势。由于传统的高温碱性氧化发黑工艺处理的铸件,外表呈棕红或土红色,不能满足厂家的要求。而常温发黑工艺其表面美观,成本较低,不影响工件精度,耐蚀性好等优点,而受到用户的欢迎。

和一般钢件比较,铸铁件常温发黑工艺既有相同之处,也有其特点,其主要区别在于前处理阶段。

工艺流程:包括三个阶段 前处理;常温发黑处理;后处理

1.1 前处理:

一般包括除油和除锈活化,两道工序,前处理的好坏是常温发黑成败的关键,即除油务必彻底,表面活化适度(即露出新鲜的金属表面,又不产生过腐蚀)。对于铸件要注意以下三点:

① 用机械的方法除去氧化皮。如:滚光、喷砂抛光、打磨等。有些铸件经此方法处理,再经水清洗后,可直接发黑处理或其它防锈处理。

② 首先用干净水浸泡或清洗。在工件进行化学除油除锈前,先对工件进行清洗(浸泡),一是能先将工件清洗一遍,二是用水将工件表面孔隙充实,便于化学处理后的清洗。

③ 除油除锈活化。由于铸件表面孔隙较多,受到污染后,特别是油污,很难清除,处理不好会对整个防锈处理产生影响,达不到预期的目的,这其中包括铁、等及其合金的铸件。

除油的方法有很多。如:化学除油、机械除油、烘烤除油、超声波除油、电解和有机溶剂除油等。除锈活化一般采用盐酸溶液处理或稀硫酸(15~20%)中温处理。

此类产品有:HH922A具有优良的中、常温除油性能,同时还有一定的活化表面的作用,易于清洗,对无锈蚀的铸件或锌合金压铸件在50~65℃HH922A工作液中处理5~15分钟,水洗后可以不经酸洗直接进入发黑槽,实现无酸洗常温发黑,有利于改善环境和提高工效。HH942兼有除油、除锈、活化表面多种功效,并能抑制酸雾、改善劳动条件,不易发生过腐蚀有助于克服铸铁件易于因过腐蚀而发生挂灰现象。

1.2 常温发黑

铸铁件经前处理充分洗净后即可转入常温发黑处理。

铸铁发黑时需将常温发黑剂加5~6倍水稀释成工作液,PH值为2~2.5,处理的时间一般在1~3分钟,灰口铸铁、球墨铸铁等发黑较快,而一些含高合金的铸铁发黑较慢。发黑过程中可将工件拌动几次,视工件表面黑膜层均匀即可。

常温发黑件从槽液中取出后,其表面层的化学反应并未得到最后完成,在空气中氧的作用下,化学反应还在继续进行,即“后效”现象。时间可达24小时以上(除高温煮油外),这一过程能提高转化膜的强度,和附着力及均匀性。所以工件在槽液中的时间不可过长,以表面黑膜均匀为准。这样可降低发黑液的消耗,提高产品质量,降低生产成本。

1.3 后处理

经发黑处理后的铸铁件其防腐能力和外观,取决于后处理的好坏,铸铁件因其组织较疏松,发黑后必须充分漂洗,使孔隙里的酸性残液得以释放,避免以后对发黑膜的侵蚀,使工件发黄。后处理的主要目的就是为了将工件表面孔隙封闭,从而提高工件抗蚀防锈的能力,此类产品有:HH912无铬钝化液、水溶性封闭剂系列、HH932脱水防锈油等。实践证明,它们都是常温发黑处理非常好的配套产品。企业可依据工件要求和条件选择合适的方法进行处理,达到既能满足产品要求,又能降低成本的目的。

铸铁件的常温发黑工艺是一种成本最低,操作较简单的铸件发黑表面处理的方法。该工艺能赋于铸铁件纯正典雅的黑色外表,提高铸铁件的防锈能力,从而提升产品的价值。因此,我们相信该工艺能够在铸铁防腐处理上得到广泛的应用,同时也会在生产实践中不断完善和创新。

2 HH932脱水防锈油的应用

HH932脱水防锈油以其极强的脱水性和防锈能力,而被广泛应用到金属材料和机械零件的防腐处理中,它除了作为高温发兰、常温发黑、磷化处理的最终手段,还可以直接用于金属表面和机械加工零件工序间的封存时的表面防锈。由于它具有良好的人汗转换,脱水防锈性,特别适合表面组织疏松、孔隙较多和盲孔,深孔形状复杂的工件,如铸铁(钢)、铸铜、铸铝、粉末治金等防腐防锈的处理。如长沙铸造机械厂每年大量出口欧洲的可锻铸铁件和长沙光阳精机的变速齿轮类另件等,都是零件经机械加工后,直接浸泡脱水防锈油,以满足产品表面对防锈性能的要求。

3 铸铁工序间的防锈处理

对于那些需要工序间的转换及短时间存放的工件,防锈时间一般在1~2个月左右,特别是又不能浸油的工件,可以用短时间的防锈产品。如HH983长效防锈水,它不仅起到了工序间的防锈,也消除了以后除油的麻烦,同时也保持了工件干净,方便存放,只是在使用前工件需无油无锈,防锈期结束后,如需清除防锈层,可用碱性水基清洗剂中温进行清洗,比较方便。

4 铸件的磷化处理(铸铁、铸钢类)

4.1 在铸件表面直接涂刷,擦拭或喷涂磷化处理。

对那些较大型,又不便于浸泡而需磷化处理的铸件,可以用此工艺进行处理,如大型变压器外壳、户外的铁艺件、机床底坐、野外的大型钢构件等。将磷化液直接涂刷在工件表面,干燥后其表面形成与基体结合牢固的一层转化磷化膜,他不仅本身具有防锈功能,而且与配套面漆相溶性好,结合力强。只是在涂刷前要将工件表面的泥砂、灰尘、明显的油污及浮锈清除干净。

4.2 磷化槽液浸渍处理。

此工艺可分常温和中温两种,根据工艺要求配制槽液,然后按照工艺流程进行操作,一般情况可按常规磷化工艺处理,中温一般温度在55℃左右为好(此工艺膜层呈灰黑色)。

铸造表面经HH951特种磷化液用以上方法处理后,能得到防锈性较理想的磷化层。该工艺即可作为喷漆、喷塑等工序的前处理,也可配用其它防锈产品,如脱水防锈油,水溶性(或溶剂型)封闭剂等,作为工件的最终处理,达到长期防锈之目的。

5 水溶性封闭剂的使用

现目前此类产品应用越来越多,它适用于多种金属材料表面保护工艺中的封闭处理,如电镀、化学镀、氧化处理(发兰、发黑等)、磷化处理、抛光等的后处理。可以和其它后处理工序配套使用,也可以单独使用,视工件的工艺要求而定,我所此类产品有:HH972封闭剂、HH2601水溶性封闭剂、HH2601-YZ黑色水溶性封闭剂等。

该类产品能满足金属零件(包括铸件)表面处理工艺中的不同的要求,不仅能封闭零件表面孔隙,大大提高零件表面抗锈蚀的能力,同时也能提高防护层的耐磨性和耐油性。比直接在铸件上刷油化,更能显示铸件质量的真实性,可靠性。

使用时,可根据要求将其稀释成工作液,工件清洗干净后,可直接浸泡到封闭剂工作液中,时间只需2~3分钟,出来后工件自然干燥或是烘干都可以,但要视其环境和条件的要求,最好是烘干或热风吹干,使用中要注意不得将酸性物质带入封闭剂中,如需退掉封闭膜,可用碱性清洗剂加热(50~60℃)进行清洗。

总之,铸件的表面防锈处理越来越受到人们的重视,这也是我们在机械加工和设备维修时常常要遇到的问题,解决好这类问题,对提高相关企业产品的品质,将起到积极的作用,这不仅是市场竞争的需要,同时也是企业发展的要求。

 
作者:葛建磊 蔡毓英 
 
 
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