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浅析钢材表面处理

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钢材表面着色及涂层光学特性分析浅析

钢材表面着色及涂层光学特性分析浅析

钢材表面着色及涂层光学特性分析浅析一、引言钢材是一种常见的构造材料，被广泛应用于建筑、汽车、船舶等各个领域。

然而，在某些特定的应用中，仅使用原生的钢材表面无法满足需求。

因此，对钢材进行着色和涂层处理成为一种常见的改良方法。

本文旨在对钢材表面着色和涂层的光学特性进行分析和研究。

二、钢材表面着色分析1. 色彩选择钢材表面着色的目的之一是为了美观或辨识性，因此色彩的选择尤为重要。

在工业应用中，通常使用的色彩有红、蓝、黄、绿等。

这些色彩的选择应根据具体需求和应用环境来决定，以达到最佳的使用效果。

2. 着色方法钢材表面着色的方法主要包括物理着色和化学着色。

物理着色是通过改变钢材表面微观结构实现的，例如光学反射、散射等方式实现颜色的呈现。

而化学着色则是通过对钢材表面进行化学反应，利用物质在表面形成颜色的凹凸结构实现的。

3. 着色效果分析钢材表面着色后的效果可以通过光学测试来评估。

常用的光学测试方法包括色差检测、反射率测试和透光率测试等。

色差检测是一种定量评估色彩差异的方法，通常使用色差仪进行测量，结果以ΔE值表示。

反射率测试可以评估钢材表面的反射特性，透光率测试则可以评估钢材表面的透光性能。

通过这些测试，可以全面评估钢材表面着色的质量和效果。

三、钢材涂层光学特性分析1. 涂层类型钢材涂层可以分为有机涂层和无机涂层两大类。

有机涂层通常由树脂和颜料等材料组成，具有良好的装饰性和保护性能。

而无机涂层通常是由金属或无机化合物形成的，具有抗腐蚀和耐高温的特性。

2. 光学特性钢材涂层的光学特性是评估其质量的重要指标之一。

有机涂层通常具有较好的光泽度和色彩稳定性，经过特殊处理可以实现不同的反光率和透光率。

而无机涂层则主要表现为较高的反光率和抗反射能力，在某些应用中可以起到抗眩光的作用。

3. 涂层厚度对光学特性的影响涂层厚度是影响涂层光学特性的重要因素之一。

一般来说，涂层厚度的增加会导致反射率的增加，而透光率的减小。

因此，在涂层设计和制备过程中，需要根据具体需求对涂层厚度进行控制，以达到最佳的光学效果。

钢板表面处理方法

钢板表面处理方法

用于手工表面处理方法的设备：
-
钢丝刷
钢丝刷有多种类型，有2排，3排，4排或5排钢丝型。单独的直升手柄的钢丝刷 比那些在刷身上延长出手柄的钢丝刷耐用。
-
钢刮刀
钢刮刀有许多不同的形式和外形，或有或没有可变换刀片。最常用的钢刮刀 包括角形刮刀，三角形刮刀，硬质合金刮刀等。
-
鹤嘴锤
这些铁锤的尾端都有一突出的尖点，用于撞击易脆的氧化铁层以便部分去除它。
-
离心式
这种设备称为轮式研磨器，使用离心力喷射磨料流至金属表面。磨料是通过轴 加入快速旋转的轮盘的，轮盘中的磨料通过一个开口喷射到处于密闭膛的基材。 钢材被转运进入这个密闭膛，从而将所有的表面都暴露于磨料“雨”，因为转运
表面处理 10/01
4
器的上下（或两侧）都有离心轮盘。
pH VALUE
轮式研磨器和风动喷射都能去除基材上氧化物和（部分）其他杂质。这种方法也能产生 表面粗糙度（美国人称锚定模式-anchor pattern）。高压水喷射不能在金属表面造成任何 的表面粗糙度，这也限制了其对已有所需要粗糙度的基材上旧油漆的去除，或对表面粗 糙 度 有 要 求 的 表 面 处 理 方 面 的 应 用 。 表 面 粗 糙 度 定 义 为 表 面 构 造 （ surface configuration）更恰当，表面构造不仅涵盖了表面轮廓(surface profile)也包括了基材表 面单位面积上存在的表面特征量。
其他的喷射介质也出现了，但是必须注意的是尽管它们不含大量硅石，灰尘的防护仍然 是必要的。
有棱角的喷射磨料称为砂(grit)而圆形的喷射磨料称为丸(shot)。我们根据磨料的种类、 形状、粒径大小以及硬度进行分类。磨料供应商按ISO 11124 – 11127标准供货。

钢材的表面处理

钢材的表面处理

钢材的表面处理钢铁器件由于加工和贮运等过程而使表面存在铁锈、焊渣、油污、机械污物以及旧漆膜等残余物,为了提高涂层的防锈和防腐蚀能力,表面处理非常重要。

属于表面净化处理方法的有除油、除锈、除旧漆;属于化学处理方法的有磷化、钝化等。

1. 1除油去除金属工件表面的油污,可增强涂料的附着力。

根据油污情况,选用成本低、溶解力强、毒性小且不易燃的溶剂。

常用的有200号石油溶剂油、松节油、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷、三氯乙烷、三氟三氯乙烷等。

1. 2除锈彻底清除钢材表面的锈垢,以延长涂膜的使用寿命。

不同的钢铁器件表面有不同的除锈标准,它是按照除锈后钢材表面清洁度分级的。

除锈的方法主要有:(1)手工打磨除锈,能除去松动、翘起的氧化皮,疏松的锈及其他污物。

(2)机械除锈,借助于机械冲击力与摩擦作用,使制件表面除锈。

可以用来清除氧化皮、锈层、旧漆层及焊渣等。

其特点是操作简便,比手工除锈效率高。

常用的除锈设备有①钢板除锈机:制件在一对快速转动的金属丝滚筒间通过,靠丝刷与钢材表面的快速摩擦,除去制件板面的锈蚀层;②手提式钢板除锈机:由电动机通过软轴带动钢丝轮与钢材表面摩擦而除锈;③滚筒除锈机:靠滚筒转动使磨料与钢材表面相互冲击、摩擦而除锈。

现在还用喷砂除锈,并且是一种重要的除锈方式。

(3)化学除锈,通常称为酸洗,是以酸溶液促使钢材表面锈层发生化学变化并溶解在酸液中,而达到除锈目的。

常用浸渍、喷射、涂覆3种处理方式。

(4)除锈剂除锈,常用络合除锈剂,既可在酸性条件下进行,也可在碱性条件下进行,前者还适合于除油、磷化等综合表面处理。

钢的表面热处理表面热处理是指为改变工件表面的组织和性能,仅对工件表层进行的热处理工艺.1,表面淬火钢的表面淬火是将工件表面快速加热到淬火温度,迅速冷却,使工件表面得到一定深度的淬硬层,而心部仍保持未淬火状态的组织的热处理工艺.表面淬火的方法很多,目前广泛应用的有感应加热表面淬火,火焰加热表面淬火等.(1)感应淬火感应淬火是指利用感应电流通过工件所产生的热量,使工件表层,局部或整体加热并快速冷却的淬火.1)感应淬火频率的选用在生产中,根据对零件表面有效淬硬层深度的要求,选择合适的频率.①高频感应淬火常用频率为200～300KHz,淬硬层深度为0.5～2mm.主要用于要求淬硬层较薄的中,小模数齿轮和中,小尺寸轴类零件等.②中频感应淬火常用频率为2500～8000Hz,淬硬层深度为2～10mm.主要用于大,中模数齿轮和较大直径轴类零件.③工频感应淬火电流频率为50Hz,淬硬层深度为10～20mm.主要用于大直径零件(如轧辊,火车车轮等)的表面淬火和直径较大钢件的穿透加热.④超高频感应淬火电流频率一般为20～40KHz,它兼有高,中频加热的优点,淬硬层深度略高于高频,而且沿零件轮廓均匀分布.所以,它对用高,中频感应加热难以实现表面淬火的零件有着重要作用,适用于中小模数齿轮,花键轴,链轮等.2)感应淬火加热的特点与普通加热淬火相比,感应加热表面淬火有以下特点:①感应加热速度极快一般只需要几秒至几十秒时间就可以达到淬火温度.②工件表层获得极细小的马氏体组织,使工件表层具有比普通淬火稍高的硬度(高2～3HRC)和疲劳强度,且脆性较低.③工件表面质量好由于快速加热,工件表面不易氧化,脱碳,且淬火时工件变形小.④生产效率高便于实现机械化,自动化,淬硬层深度也易控制.上述特点使感应加热表面淬火得到广泛应用,但其工艺设备较贵,维修调整困难,不易处理形状复杂的零件.感应淬火最适宜的钢种是中碳钢(如40钢,45钢)和中碳合金钢(如40Cr钢,40MnB钢等),也可用于高碳工具钢,含合金元素较少的合金工具钢及铸铁等.一般表面淬火前应对工件正火或调质,以保证心部有良好的力学性能,并为表层加热作好组织准备.表面淬火后应进行低温回火,以降低淬火应力和脆性.(2)火焰淬火(见书)2,钢的化学热处理化学热处理是指将工件置于适当的活性介质中加热,保温,使一种或几种元素渗入其表层,以改变化学成分,组织和性能的热处理工艺.化学热处理的基本过程是:活性介质在一定温度下通过化学反应进行分解,形成渗入元素的活性原子;活性原子被工件表面吸收,即活性原子溶入铁的晶格形成固溶体或与钢中某种元素形成化合物;被吸收的活性原子由工件表面逐渐向内部扩散,形成一定深度的渗层.目前常用的化学热处理有:渗碳,渗氮,碳氮共渗等.(1)渗碳所谓渗碳是将工件放入渗碳气氛中,并在900～950℃的温度下加热,保温,以提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳的质量分数梯度的化学热处理工艺.其目的是使工件表面具有高的硬度和耐磨性,而心部仍保持一定强度和较高的韧性.齿轮,活塞销等零件常采用渗碳处理.1)渗碳的方法渗碳所用介质称为渗碳剂,根据渗碳剂的不同,渗碳的方法分为固体渗碳,气体渗碳,真空渗碳和液体渗碳等.2) 渗碳用钢,渗碳后组织及热处理渗碳用钢为低碳钢和低碳合金钢,碳的质量分数一般为0.1%～0.25%.碳的质量分数提高,将降低工件心部的韧性.工件渗碳后其表层碳的质量分数通常为0.85%～1.05%范围.渗碳缓冷后,表层为过共析组织,与其相邻为共析组织,再向里为亚共析组织的过渡层,心部为原低碳钢组织.一般规定,从渗碳工件表面向内至碳的质量分数为规定值处(一般Wc=0.4%)的垂直距离为渗碳层深度.工件的渗碳层深度取决于工件尺寸和工作条件,一般为0.5～2.5mm.工件渗碳后必须进行适当的热处理,即淬火并低温回火,才能达到性能要求.渗碳件的热处理工艺有三种,如图3-35所示.①直接淬火法先将渗碳件自渗碳温度预冷至某一温度(一般为850～880℃),立即淬入水或油中,然后再进行低温回火.预冷是为了减少淬火应力和变形.直接淬火法操作简便,不需重新加热,生产率高,成本低,脱碳倾向小.但由于渗碳温度高,奥氏体晶粒易长大,淬火后马氏体粗大,残留奥氏体也较多,所以工件耐磨性较低,变形较大.此法适用于本质细晶粒钢或受力不大,耐磨性要求不高的零件.②一次淬火法工件渗碳后出炉缓冷,然后再重新加热进行淬火,低温回火.由于工件在重新加热时奥氏体晶粒得到细化,因而可提高钢的力学性能.此法应用比较广泛.③二次淬火法第一次淬火是为了改善心部组织和消除表面网状二次渗碳体,加热温度为Ac3以上30～50℃.第二次淬火是为细化工件表层组织,获得细马氏体和均匀分布的粒状二次渗碳体,( a)直接淬火(b) 一次淬火( c)二次淬火图3-35 渗碳体常用的热处理方法加热温度为Ac1以上30～50℃.二次淬火法工艺复杂,生产周期长,成本高,变形大,只适用于表面耐磨性和心部韧性要求高的零件或本质粗晶粒钢.渗碳件淬火后应进行低温回火(一般150～200℃).直接淬火和一次淬火经低温回火后,表层组织为回火马氏体和少量渗碳体,二次淬火表层组织为回火马氏体和粒状渗碳体.渗碳,淬火回火后的表面硬度均为58～64HRC,耐磨性好,心部组织取决于钢的淬透性,低碳钢一般为铁素体和珠光体,硬度137～183HBS.低碳合金钢一般为回火低碳马氏体,铁素体和托氏体,硬度35～45HRC,并具有较高的强度,韧性和一定的塑性.(2)钢的氮化(渗氮)它是指在一定温度下(一般在Ac1)以下,使活性氮原子渗入钢件表面的化学热处理工艺.其目的是使工件表面获得高硬度,高耐磨性,高疲劳强度和高热硬性和良好耐蚀性,因氮化温度低,变形小,应用广泛.常用的氮化方法有:气体渗氮和离子渗氮.①气体渗氮它是利用氨气在加热时分解产生的活性氮原子渗入工件表面形成氮化层,同时向心部扩散的热处理工艺.常用方法是将工件放人通有氨气的井式渗氮炉中,加热到500～570℃℃左右时,硬度无明显下降,热硬性高.渗氮前零件须经调质处理,以保证心部的强度和韧性.对于形状复杂或精度要求较高的零件,在渗氮前精加工后还要进行消除应力的退火,以减少渗氮时的变形.渗氮主要用于耐磨性和精度要求很高的精密零件或承受交变载荷的重要零件,以及要求耐热,耐蚀,耐磨的零件,如精密机床的主轴,蜗杆,发动机曲轴,高速精密齿轮等.但由于氮化温度低,所需时间特别长,一般氮化30～60h,才能获得0.2～0.5mm的氮化层,因此限制了它的应用.②离子氮化它是一种较先进的工艺,是指在低真空的容器内,保持氮气的压强为133.32～1333.32Pa,在400～700V的直流电压作用下,迫使电离后的氮离子高速冲击工件(阴极),被工件表面吸收,并逐渐向内部扩散形成渗氮层.离子氮化的特点是:渗氮速度快,时间短(仅为气体渗氮的1/5～1/2);渗碳层质量好,对材料的适应性强.目前离子氮化已广泛应用于机床零件(如主轴,精密丝杠,传动齿轮等),汽车发动机零件(如活塞销,曲轴等)及成型刀模具等.但对形状复杂或截面相差悬殊的零件,渗氮后很难同时达到相同的硬度和渗氮层深度.③碳氮共渗是指在工件表面同时渗入碳和氮,并以渗碳为主的化学热处理工艺.其主要目的是提高工件表面的硬度和耐磨性.常用的是气体碳氮共渗.碳氮共渗后要进行淬火,低温回火.共渗层表面组织为回火马氏体,粒状碳氮化合物和少量残留奥氏体,渗层深度一般为0.3～0.8mm.气体碳氮共渗用钢,大多为低碳或中碳的碳钢,低合金钢及合金钢.。

钢筋表面处理方法及其应用

钢筋表面处理方法及其应用

钢筋表面处理方法及其应用
增强钢筋与混凝土之间粘结力的关键在于提高钢筋表面的粗糙度，增加其与混凝土的接触面积。

以下是几种常用的钢筋表面处理方法：
1.喷砂处理：通过压缩空气将砂粒高速喷射到钢筋表面，去除表面的锈迹、
油脂和污染物，增加粗糙度。

2.酸洗处理：使用酸溶液去除钢筋表面的氧化膜，使其呈现活性状态，能够
更好地与混凝土粘结。

3.机械处理：利用砂轮机、喷丸等机械手段对钢筋表面进行磨削或抛丸，使
其变得粗糙，增加混凝土的附着力。

4.激光处理：使用激光对钢筋表面进行照射，使表面局部熔化再凝结，形成
具有粗糙表面的硬化层，提高与混凝土的粘结力。

5.涂层处理：在钢筋表面涂覆界面剂或环氧树脂等涂层材料，这些材料能够
填充钢筋和混凝土之间的微小空隙，提高粘结力。

在选择合适的表面处理方法时，需要考虑钢筋材料的类型、表面状况以及施工环境等因素。

处理后的钢筋应妥善保管，避免再次生锈或污染，以保证其与混凝土的粘结力。

钢的表面处理名词解释

钢的表面处理名词解释

钢的表面处理名词解释钢是一种常用的金属材料，广泛应用于建筑、制造业和交通工具等领域。

然而，钢材的表面往往需要经过一系列的处理，以提高其耐腐蚀性、美观性和功能性。

在本文中，我们将解释一些常见的钢的表面处理名词，帮助读者更好地理解这些技术的原理和应用。

1. 镀锌（Galvanizing）镀锌是将钢材表面覆盖一层锌的处理方法。

这一过程常用于保护钢材不被氧化，从而延长其使用寿命。

通过将钢材浸泡在熔化的锌中，或者将锌涂覆于钢材表面，形成一层致密的锌层，可以有效地防止钢材被氧化腐蚀。

镀锌的钢材在室外环境中表现出良好的耐腐蚀性。

2. 酸洗（Pickling）酸洗是一种常用的去除钢材表面氧化层和杂质的处理方法。

通常使用的酸洗剂包括盐酸、硫酸和硫酸亚铁等。

在酸洗过程中，钢材被浸泡在酸性溶液中，酸性环境有助于溶解氧化层和杂质，使钢材表面恢复洁净。

然而，酸洗也可能会导致钢材表面粗糙度的增加，因此通常需要进行后续的处理，如抛光或涂层。

3. 喷砂（Sandblasting）喷砂是一种通过高速喷射磨料颗粒对钢材表面进行打磨处理的方法。

在喷砂过程中，喷砂机通过压缩空气将磨料颗粒喷射至钢材表面，使其表面粗糙度增加，去除氧化层和污物。

喷砂常用于准备钢材的表面，以便后续的涂层或镀层能够更好地附着。

4. 阳极氧化（Anodizing）阳极氧化是一种表面处理方法，主要应用于铝材和其合金。

通过在酸性溶液中施加电流，形成氧化膜，使铝材表面产生一层致密的氧化层。

这一层氧化层具有良好的耐腐蚀性和装饰性，可以改善铝材的外观和性能。

5. 涂装（Coating）涂装是一种将钢材表面覆盖一层特殊涂料的处理方法。

涂料的种类较为多样，包括喷涂、电泳、粉末涂料等。

涂装能够保护钢材不受外部环境的侵蚀，增强其耐腐蚀性和美观性。

此外，涂层还可以增强钢材的耐磨性和耐热性，提高其功能性。

6. 化学转化膜（Chemical Conversion Coating）化学转化膜是一种通过在钢材表面形成一层化学反应产物，改变其表面性质的处理方法。

钢材的表面预处理与矫正

钢材的表面预处理与矫正
因此，矫正就得将较短的纤维拉长和将较长的纤维缩短而使之 一样长，但实际上一般都采取拉长纤维的方法，因为压缩纤维难以实 现。
矫正的方法与设备： 矫正可分为热矫和冷矫两种。通常都采用冷
矫，热矫仅在材料塑性较差或变形严重或设备能 力不足等不能采取冷矫的情况下使用。 对不锈钢类钢材一般不宜采用热矫，倘要必须热 矫，则必须采用相应的热处理措施。
砂布（纸）、砂轮等工具,进行敲、铲、磨、刮等除 掉锈污.这种方法的优点是简单易行、成本低；缺点 是劳动强度大、工作效率低、质量不稳定、劳动环 境差.
（二）机械除锈法 工业生产中常用的机械除锈方法包括：风动或电动砂轮、钢丝
刷、喷丸、喷砂等。其中喷丸除锈发展较快，已实现机械化操作， 效率高，除锈效果好。喷砂除锈法因粉尘污染环境，劳动条件差而 被逐渐淘汰。
钢材的矫正
钢材在使用前，其表面常存有不平、弯曲、扭曲、波浪形等缺陷，这 些缺陷使钢材在下料划线时，不可能获得所需要的下料精度，造成零件 尺寸的偏差，从而影响后续工序的顺利进行。
所以，钢材在下料和成形加工之前，必须对钢材进行矫正。
钢材变形的原因：
1.钢板轧制引起的变形 在轧制钢板时，当轧辊沿其长度方向受热不均匀，或者由于轧滚弯曲，轧辊调 整设备失常等各种原因，都将造成轧辊之间的间隙不一致，从而导致钢材在宽度 方向的压缩不均匀，于是钢材的每根纤维沿着长度方向的延伸就不相同。
2.运输、存放引起的变形 钢材在运输、存放过程中的不当也会产生局部皱曲。
变形的表现：表面凹凸不平、弯曲、扭曲、波浪形等
钢材的矫正原理： 矫正就是使钢板或工件在外力的作用下产生与原来变形相
反的塑性变形，以消除弯曲、扭曲、皱折、表面不平等变形， 从而获得正确形状的过程。
钢材的任何一种变形都是由于其中一部分纤维比另一部分纤维缩 得短些或是伸得长些所致。

钢材表面处理的6种方式

钢材表面处理的6种方式钢材是一种广泛应用于建筑、制造、交通等领域的材料，其表面处理是保证其性能和寿命的重要环节。

钢材表面处理的方式有很多种，本文将介绍6种常见的方式。

1. 酸洗酸洗是一种将钢材表面的氧化物和脏污物质去除的方法。

常用的酸洗液有硫酸、盐酸、氢氟酸等。

酸洗可以有效去除钢材表面的氧化皮和锈蚀物，提高钢材表面的光亮度和清洁度，为后续的表面处理提供良好的基础。

但酸洗会对环境造成一定的污染，需要注意安全操作。

2. 砂抛砂抛是一种用砂轮将钢材表面的氧化皮和锈蚀物去除的方法。

砂抛可以去除较重的氧化皮和锈蚀物，使钢材表面变得光滑，但会留下一定的砂痕和划痕，需要进行后续的打磨和抛光。

3. 喷丸喷丸是一种用高速喷射金属颗粒或矿物颗粒将钢材表面的氧化皮和锈蚀物去除的方法。

喷丸可以去除较重的氧化皮和锈蚀物，且可以改善钢材表面的粗糙度，提高其耐腐蚀性能。

但喷丸会产生噪音和粉尘，需要进行适当的防护措施。

4. 镀锌镀锌是一种将钢材表面涂上一层锌的方法。

锌具有很好的防腐蚀性能，能够有效地保护钢材表面不受氧化和锈蚀的侵害。

镀锌可以采用热镀锌和电镀锌两种方式，其中热镀锌的防腐蚀性能更好，但成本更高。

5. 涂层涂层是一种将钢材表面涂上一层保护层的方法。

涂层可以采用涂料、喷漆、粉末涂料等方式进行，不同的涂层具有不同的性能特点，如耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等。

涂层可以提高钢材表面的美观度和耐用性，但需要注意涂层的质量和厚度，以免影响钢材的使用寿命。

6. 氧化处理氧化处理是一种将钢材表面形成一层氧化膜的方法。

氧化膜具有很好的耐腐蚀性能，能够有效地保护钢材表面不受氧化和锈蚀的侵害。

氧化处理可以采用化学氧化和电化学氧化两种方式，其中电化学氧化的氧化膜质量更好，但成本更高。

总之，钢材表面处理是保证其性能和寿命的重要环节，需要根据不同的使用要求选择合适的处理方式。

以上介绍的6种方式都具有一定的优缺点，需要根据具体情况进行选择。

同时，钢材表面处理也需要注意环保和安全问题，避免对环境和人体造成不良影响。

钢板表面处理方法


种类： 矿石, 天然类：
矿石, 人造类：
磨料名称：
- 硅石 - 橄榄石 - 石榴石 - 锆石 - 金刚砂
- -煤矿渣 - 硅酸铝 - 铁矿渣 - 铜矿渣 - -氧化铝 - 陶瓷玻璃 - 碳化硅
金属类：
表面处理 10/01
- 钢材（丸，砂和丝段） - 生铁 （丸和砂）
5
有机物： 其他：
-铝 - 青铜 （丸） - 聚苯乙烯珠 - 尼龙珠 - 胡桃壳 （圆形） - 樱桃核 （圆形） - 橄榄核 （圆形） - 米壳 （碾碎） - 椰子壳 （圆形） - 杏仁壳 （圆形） - 玉米棒 （碾碎） - 燕麦壳 （圆形） -水 - 冰晶体 - CO2干冰 - 发酵粉 - 包裹着的海绵 - 包裹着的锌
-
一把钢丝刷大约可以去除氧化铁层的5-10%
-
一把钢刮刀大约可以去除氧化铁层的30-35%，但需要30次的来回运动或者可能
是40~45次的单次运动。
总而言之要到达效果必须在钢丝刷和刮刀上加上一定的压力。
在花费巨大的人力45次刮擦一块很小的区域之后，总共还有65-70%的氧化层未除尽， 显然不是经济可行的办法。
pH VALUE
从上表不难发现现在有各种各样的喷射介质，完全能满足不同的需求。
上述提到的一些磨料如钢丸和钢砂，经过清洗和灰尘分离后可重复使用。然而，多数磨 料为消耗品，使用后不可再生。
磨料喷射
该术语通常都与风动喷射清理相联系的。有两种最主要的类型即干磨料喷射和湿磨料喷 射。湿磨料喷射还可分为湿喷射和砂浆喷射。
与保持有效的压力一样重要。
喷砂罐
-
罐本身的结构相当简单，其中有用于磨料的漏斗（容积大约80~100L）。在压
缩气体进口，管分为两部分，其中一部分通过压力计与磨料漏斗相连而另一部

钢的表面处理工艺

钢的表面处理工艺
一、表面处理要求
1、钢表面处理要求：
（1）表面应光洁、平整，无砂痕、毛刺、裂纹等缺陷，并应具有良好的外观。

（2）表面缺陷，如毛刺、裂纹等，要求深度不大于0.2mm，其余正常处理要求不得超过0.1mm。

（3）表面处理后，表面保持原有的色泽、光泽及涂漆附着力等，试验指标不得低于国家规定标准。

2、表面处理工艺
（1）研磨法：
研磨法是最常用的表面处理方法，可以将表面抛光至细洁度较高的状态，研磨剂有硅藻土、天然砂砾、珍珠岩粉等。

（2）机械处理法：
机械处理法也是一种常用的表面处理方法，它可以大大简化研磨工序，主要有打磨、砂轮轧切、砂带打磨、砂喷抛等，它可以将表面处理到外观平整、光洁度较高的状态。

（3）化学处理：
化学处理法对于清理表面膜层，去除污染以及增强表面粘附力等是更有效的方法，常见的化学处理方法有硫化处理、车削处理、水洗处理等。

（4）电镀处理：
电镀处理是一种外层金属覆盖钢表面的表面处理方法，可以在钢表面形成一层金属保护膜，具有抗腐蚀性、防护性等优势，常见的电镀处理方法有电镀锌、电镀铜、电镀铬等。

钢铁表面处理技术的应用和研究

钢铁表面处理技术的应用和研究钢铁是一种广泛应用的金属材料，其表面处理技术对其性能和用途起着至关重要的作用。

钢铁表面处理技术主要包括防腐蚀处理、涂层技术和表面改性技术等方面，这些技术的应用和研究对于延长钢铁产品的使用寿命、提高其性能和功能、满足不同领域的需求等方面都具有重要意义。

本文将就钢铁表面处理技术的应用和研究进行探讨，以期对相关领域的专业人士和学生有所帮助。

防腐蚀处理是钢铁表面处理技术中的重要内容之一。

钢铁产品常常需要在恶劣的环境条件下使用，如高温、高湿度、酸碱腐蚀等，因此其表面的抗腐蚀能力就显得尤为重要。

防腐蚀处理的方法主要包括镀锌、喷涂涂料、热浸镀铝等。

这些方法可以有效地提高钢铁产品的抗腐蚀能力，延长其使用寿命。

在未来的研究中，可以在材料的选取、处理工艺、环保性等方面进行更深入的探讨和研究，以提高防腐蚀处理技术的效率和可持续性。

涂层技术是另一个钢铁表面处理技术中的重要内容。

涂层可以提高钢铁产品的耐磨性、耐腐蚀性、美观性等，使其更适用于不同的场合和环境。

目前，常用的涂层技术包括喷涂、电镀、热浸涂覆等。

此外，随着纳米技术的发展，纳米涂层技术在钢铁表面处理中也有着广阔的应用前景。

未来的研究可以着重探讨涂层材料的选择、涂层工艺的优化、涂层性能的测试等方面，以提高涂层技术在钢铁表面处理中的应用效果。

表面改性技术是钢铁表面处理技术中的又一重要内容。

表面改性技术可以改善钢铁产品的表面性能和功能，如增加其耐磨性、耐腐蚀性、附着力等，使其更适用于不同的工程应用。

目前，常用的表面改性技术包括表面喷丸处理、表面化学处理、表面机械加工等。

未来的研究可以针对不同的表面改性技术进行深入的探讨和比较研究，以找到更加适用于钢铁产品的新型表面改性技术。

总之，钢铁表面处理技术的应用和研究对于提高钢铁产品的性能和功能、延长其使用寿命、满足不同需求等方面具有重要意义。

未来的研究可以从材料的选择、工艺的优化、环保性等方面进行更深入的探讨，以提高钢铁表面处理技术的效率和可持续性。

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渗锌/氮处理

化学热处理，是指将工件置于适当的活性介 质中加热,保温,使一种或几种元素渗入其表 层,以改变化学成分,组织和性能的热处理工 艺. 化学热处理的基本过程是:活性介质在一定温 度下通过化学反应进行分解,形成渗入元素的 活性原子;活性原子被工件表面吸收,即活性 原子溶入铁的晶格形成固溶体或与钢中某种 元素形成化合物;被吸收的活性原子由工件表 面逐渐向内部扩散,形成一定深度的渗层. 目前常用的化学热处理有:渗碳,渗氮,碳氮共 渗等.
判定标准及要因
附着量：耐蚀性主要决定于镀锌层的厚度， 故量测厚度常为主要判定镀锌质量好坏的根 据 均一性：热浸镀锌钢铁最易生锈的部位，仍 是锌层最薄的地方，故必要测其最薄部位是 否符合标准。 坚实性：就是镀锌层与钢铁密合性，主要要 求镀锌构件在整理、运搬、保管及使用中具 有不得剥离的性质，一般检验法有锤打法、 挤曲法、卷附法等。



喷砂和氧化是两个不相干的工艺，喷砂是将工件表面 用介质通过高速运动撞击工件的一个过程，使工件表 面产生粗细比较均匀的凹凸感，属物理反应。但是喷 砂后的工件还是要进行氧化或者其它表面处理的，否 则是不耐用的。它是是表面处理的一种比较环保的处 理方式。 你所说的喷砂有可能是氧化磨砂，是一个铝合金碱蚀 的过程，是用氢氧化钠与铝合金进行化学反应，从而 剥离型材表层，形成一种砂粒状表面，它是一种纯正 的化学反应；而阳极氧化不同，阳极氧化是将锅胆作 为阳极，槽液里的铝离子作业一个阴极，通过加温通 电使铝离子吸附在锅胆表面上的一个电离过程，目的 是在锅胆表面形成一个起保护作用的氧化膜，是一个 比较复杂的过程。

热喷铝（锌）复合涂层

这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。 具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈，使其表面露 出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝 （锌）丝融化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，以 形成蜂窝状的铝（锌）喷涂层（厚度约 80μm~100μm）。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂 料填充毛细孔，以形成复合涂层。此法无法在管状构 件的内壁施工，因而管状构件两端必须做气密性封闭， 以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适 应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。大到如葛洲坝 的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种 工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热 变形。与热浸锌相比，这种方法的工业化程度较低， 喷砂喷铝（锌）的劳动强度大，质量也易受操作者的 情绪变化影响。
常用防腐处理
热浸镀锌 阳极氧化（铝） 喷砂氧化（铝） 渗锌处理 渗氮处理 镀达克罗 不锈钢

热镀锌

是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层， 从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是 先将钢铁制件进行酸洗，为了去除钢铁制 件表面的氧化铁，酸洗后，通过氯化铵或 氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶 液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中。 热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿 命长等优点。
火焰处理

利用氧乙炔焰通过喷嘴对钢材加热冷76 却、使锈层和涂层爆裂的处理方法。火焰 处理适用于厚5mm以上新轧制的钢材表 面处理(其表面仅有氧化皮)和要完全去掉 旧涂层的钢材表面处理。喷嘴的形状与大 小要适合待处理钢材的表面状况，移动速 度为2.5～3m/min。火焰除锈后需用动力 钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的残留 物。
涂层法

涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法（但目前氟碳涂料防腐 蚀年限甚至可达50年）。所以用于室内钢结构或相对易于维护的 室外钢结构较多。它一次成本低，但用于户外时维护成本较高。 涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。 所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈，露出金属的光泽，除 去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选 择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐 受性。涂层一般有底漆（层）和面漆（层）之分。底漆含粉料多， 基料少。成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。面漆则 基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化。 不同的涂料之间有相容与否的问题，前后选用不同涂料时要注意 它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度（5~38℃之间）和湿 度（相对湿度不大于85%）。涂层的施工环境粉尘要少，构件表 面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。 干漆膜总厚度室外工程为150μm，室内工程为125μm，允许偏差 为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜 总厚度可加厚为20接近表面镀层处理，金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的 制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属 氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性 、 增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。 例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、 草酸等)中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。 阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5～ 20微米 ，硬质阳极氧化膜可达60～200微米 。阳极氧化后的铝 或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克／平方毫 米，良好的耐热性 ，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的 绝缘性(防雷） ，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀性能 ， 在ω＝0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大 量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨 零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。有色金 属或其合金（如铝、镁及其合金等）都可进行阳极氧化处理，这 种方法广泛用于机械零件，飞机汽车部件，精密仪器及无线电器 材，日用品和建筑装饰等方面。
热浸锌
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液 中，使钢构件表面附着锌层，锌层厚度对5mm以下薄板不 得小于65μm，对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目 的。这种方法的优点是耐久年限长，生产工业化程度高， 质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修 的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量 出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌 防腐蚀。 热浸锌的首道工序是酸洗除锈，然后是清洗。这两道工序 不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须处理彻底。对于 钢结构设计者，应该避免设计出具有相贴合面的构件，以 免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。造成镀锌表 面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构 件应该让其两端开敞。若两端封闭会造成管内空气膨胀而 使封头板爆裂，从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流 通不畅，易在管内积存
目录
钢材表面处理 钢材表面防腐处理 常用防腐工艺解析

钢材表面处理

概念：将钢材表面的氧化皮、铁锈、污物 和附着物清除干净的作业 分类（施工方法）：常用的方法有喷射处 理、化学处理、抛丸处理、手工机械处理 和火焰处理等。

喷射处理

将经过油水分离处理过的0.4～0.6MPa的压 缩空气，夹带磨料，通过喷嘴以高速喷向钢 材表面，利用磨料的冲击和摩擦力将钢材表 面的氧化皮、铁锈及污物除掉，并使钢材表 面达到一定的粗糙度。喷射处理的质量取决 于喷射速度、喷射角度、喷射距离、喷射磨 料量、磨料颗粒的形状和大小等。 喷射处理包括干喷砂处理、湿喷砂处理、喷 丸处理和真空喷砂处理。干喷砂处理会产生 大量粉尘，危害人体健康、需采取严密的防 护措施。
钢材表面防腐处理
耐候钢 热浸锌 热喷铝（锌）复合涂层 涂层法 阴极保护法

耐候钢

耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为 耐候钢，一般含有磷、铜、镍、铬、钛等 金属，使金属表面形成保护层，以提高耐 腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构 用钢好。标准为《焊接结构用耐候钢》 （GB4172-84）。

一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极，阴极则 选取铅板，把铝和铅板一起放在水溶液，这里面有硫 酸、草酸、铬酸等，进行电解，让铝和铅板的表面形 成一种氧化膜。在这些酸中，最为广泛的是用硫酸进 行的阳极氧化。
喷砂氧化的基本性能及处理过程

1、工件表面的清理 可用作对金属的锈蚀层、热处理件表面的残盐和氧化层、轧制件表面的氧化层、锻造 件表面的氧化层、焊接件表面的氧化层、铸件表面的型砂及氧化层、机加件表面的残留 污物和微小毛刺、旧机件表面等进行处理，以去除表面附着层，显露基体本色，表面清 理质量可达到Sa3级。 2、工件表面涂覆前的预处理 可用作各种电镀工艺、刷镀工艺、喷涂工艺和粘接工艺的前处理工序，以获得活性表 面，提高镀层、涂层和粘接件之间的附着力。 3、改变工件的物理机械性能 可以改变工件表面应力状态，改善配合偶件的润滑条件，降低偶件运动过程中的噪音。 可使工件表面硬化，提高零件的耐磨性和抗疲劳强度。 4、工件表面的光饰加工 可以改变工件表面粗糙度Ra值。可以产生亚光或漫反射的工件表面，以达到光饰加 工的目的。


酸洗处理包括浸渍处理、酸洗膏处理、综 合处理和电化学处理等。酸洗处理要严格 控制酸洗液的浓度、温度和时间。酸洗液 中加入适量的缓蚀剂，可防止或减少酸洗 过程中产生的“过蚀”或“氢脆”现象，并可 减少酸雾。
抛丸处理

抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转(直 接带动或用V型皮带传动)，靠离心力的作用， 将直径约在0.2～3.0的弹丸(有铸钢丸、钢丝 切丸、不锈钢丸等不同类型)抛向工件的表 面，使工件的表面达到一定的粗造度，使工 件变得美观，或者改变工件的焊接拉应力为 压应力，提高工件的使用寿命。通过提高工 件表面的粗糙度，也提高了工件后续喷漆的 漆膜附着力。 抛丸达到除锈目的。抛丸处理可消除被处理 件的内应力，对其表面有硬化作用。
化学处理
又称酸洗处理，是利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应， 生成金属盐溶于酸液中，酸与金属作用产生的氢气膨胀后具有冲 击力。使氧化皮机械地剥落。 酸洗处理所用的酸有无机酸(如硫酸、盐酸、磷酸和硝酸等)和有 机酸(如醋酸、柠檬酸等)。在实际工作中无机酸应用较广，大型 钢结构件的酸洗主要采用硫酸或盐酸。硫酸需要加热到40℃以上 才能进行酸洗、盐酸可在常温下进行酸洗。这两种酸与金属作用 时会析出大量氢气，导致金属表面充氢，金属变脆(氢脆)，容易 损坏，故酸洗后的钢材应立即用水冲洗，然后用5%碳酸钠水溶 液进行综合处理，再用水冲洗碱液。如清洗不彻底，残余的酸会 造成返锈，使构件表面涂层剥落。最后进行钝化处理，以延缓返 锈时间。此外氢气从酸液中逸出，形成酸雾，会腐蚀周围建筑物， 危害人体健康。磷酸没有这些缺点，但酸洗效率低，价格较贵。 硝酸主要用于合金钢的酸洗处理。有机酸作用缓和，残余的酸不 会使金属重新锈蚀，且易形成缓冲溶液，便于控制pH值，但价格 昂贵，一般用于动力设备容器内部锈垢处理及其他有特殊要求的 除锈。