鋼材表面處理鋼材表面處理有化學處理和物理處理兩種,其中前者以酸洗為主,通過在鋼材表面發生化學反應進行腐蝕處理后,再利用304#不銹鋼絲(耐酸堿溶液)
鋼絲刷輥
鋼絲刷輥
制成的鋼絲刷輥清掃干凈便可達到效果;物理處理以機械加工處理的方式,如拋丸、噴砂、高壓水等方式,完成處理達到效果,SCS技術屬于后者。
這是一種新發展的結構材料。通常認為,抗拉強度超過1500N/mm2或屈服強度超過1380N/mm2的合金結構鋼為超高強度鋼。超高強度鋼是在合金結構鋼的基礎上發展起來的,主要用于制造飛機起落架和主梁、固體火箭發動機殼體、高速離心機旋轉筒體和其他承受高應力的結構部件。
1)性能要求
(1)很高的強度、比強度和疲勞強度在靜載荷和動載荷條件下,能承受很高的工作應力,從而可減輕結構重量。為保證極高的強度,此類鋼充分利用了馬氏體強化、細晶強化、化合物彌散強化與溶質固溶強化等多種機制的復合強化作用。
(2)足夠的韌性一般以斷裂韌度用為評價超高強度鋼韌性的指標。高的斷裂韌度,使超高強度鋼在復雜的環境下能承受高的工作應力,不致發生低應力脆斷。而改善韌性的關鍵是提高鋼的純凈度(降低雜質硫、磷質量分數和非金屬夾雜物體積分數)、細化晶粒并減小對碳的固溶強化的依賴程度(故超高強度鋼一般是中低碳、甚至是超低碳鋼)。
2)類別、典型牌號及熱處理方法
超高強度鋼通常按化學成分和強韌化機制分為:低合金超高強度鋼、二次硬化型超高強度鋼、馬氏體時效鋼和超高強度不銹鋼等四類。
(1)低合金超高強度鋼是在合金調質鋼基礎上發展起來的,其wC=0.30%~0.45%,wMe=5%左右。常加入的合金元素有Ni、Cr、Mo、V、Ti、Nb、Al、Si、Mn等,其作用是提高鋼的淬透性、固溶強化、細化晶粒和提高回火馬氏體與鐵素體的穩定性。此外,Mo能防止第二類回火脆性,Si能使第一類回火脆性出現的溫度向高溫推移。通常采用電弧爐或真空感應爐冶煉鑄成電極再經真空自耗重熔的方法降低鋼中氣體和非金屬夾雜物,提高鋼的純凈度,改善斷裂韌度。通過淬火和回火或者等溫淬火處理,可獲得回火馬氏體或下貝氏體+回火馬氏體的混合組織,以得到高強度和良好的韌性。
此類鋼的生產成本較低、用途廣泛,典型牌號有30CrMnSiNi2A、32Si2Mn2MoVA、45CrNiMo1VA(D6AC)等,主要用于制造飛機結構件,如主起落架的支柱、輪叉、機翼主梁;固體火箭發動機殼體、炮筒、高壓氣瓶和高強度螺栓等。
(2)二次硬化型超高強度鋼系指通過淬火+高溫回火表面處理后,析出特殊合金碳化物而達到彌散強化(二次硬化)效果的超高強度鋼。主要包括Cr-Mo-V型中碳中合金馬氏體熱作模具鋼、高韌性9Ni-4Co型和10Ni-14Co型高韌性超高強度鋼。
①H型(Cr-Mo-V型)中合金超高強度鋼是從wCr≈5%的工模具鋼移植而來,由于它在高溫回火下有很高的強度和較滿意的塑、韌性,抗熱性好,組織穩定。用于飛機起落架和骨架零件、炮彈和火箭殼體、高應力螺桿、彈簧以及高速轉子和軸等。
典型牌號有4Cr5MoSiV(H11)和4Cr5MoSiV1(H13),主要用于表面熱擠壓模具和制造飛機、發動機承受中溫強度的零部件、緊固件處理方法等。4Cr5MoSiV是最早生產和使用的鋼號,淬透性很高,一般零件經1100℃奧氏體化后,在空冷條件下即可獲得馬氏體組織;經500℃左右回火,析出碳化物Cr7C3和(Mo,Cr)3C,發生二次硬化效應。鋼的抗拉強度可達1960N/mm2,具有較高的中溫強度,在400~500℃范圍內使用,鋼的瞬時抗拉強度仍可保持1300~1500N/mm2,屈服強度約為1100~1200N/mm2。主要用于熱作模具。4Cr5MoSiV1鋼是在4Cr5MoSiV的基礎上提高了C和V的質量分數而發展起來的。隨V質量分數的增加,使鋼中VC的數量增加,提高了耐磨性,其他性能與4Cr5MoSiV鋼相似。
斷裂韌度低是此類鋼的主要缺點,
方法都歸結于以下幾種方法:
1、熱浸鍍鋅:通過將碳鋼部件浸沒溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內完成。其結果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是一個類似的過程。
2、機械鍍:通過鍍層金屬的微粒來沖擊產品表面,并將涂層冷焊到產品的表面上。
3、電鍍:將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中,以電流通過鍍液,使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等,有時把煮黑(發藍)、磷化等也包括其中。
表面處理的作業流程
(一)煮黑:
1、前處理:熱脫脂槽(4槽)——除銹槽(4槽)
2、煮黑:煮黑(5槽)(片堿、亞硝酸鈉溶液)
3、后處理:防銹油(1槽)
(二)鍍鋅(藍白、五彩、黑色)
1、前處理:熱脫脂槽(5槽)——電解脫脂槽(3槽)——除銹槽(4槽)
2、電鍍:電鍍槽(20槽)(氯化銨、氧化鋅、光澤劑、柔軟劑溶液)。
3、后處理:溶化槽(1槽)——青藥槽(1槽)——(藍白/五彩/黑色)
(三)熱浸鍍鋅:
1、前處理:脫脂槽(1槽)——除銹槽(1槽)——FLUX槽(1槽)——烘干
2、熱浸鍍鋅:熱浸鋅槽
3、后處理:離心處理——氯化氨冷卻——清水冷卻
(四)磷化:
1、前處理:熱脫脂槽(1槽)——除銹槽(1槽)——電解脫脂槽(1槽)、——表面處理(1槽)
2、磷化:磷化(形成皮膜)
3、后處理:浸防銹油(2槽)