金属表面除油的三种方法

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.。

铝合金表面酸性除油方法介绍酸性除油处理也是一种被广泛采用的除油方法。

酸性除油剂的主要特点是对铝合金表面侵蚀少，除油速度快。

这种除油剂最经济的配制方法是在硫酸溶液中添加少量氟化氢铵和OP乳化剂，也可以直接到市场上去购买酸性除油剂来使用。

酸性除油剂一般由无机酸或有机酸、表面活性剂、缓蚀剂及渗透剂等组成。

酸性除油也是金属表面常用的除油方法，酸性除油的特点是不需要加温，在常温情况下即可有良好的除油效果。

近年来一些酸性除油添加剂的开发，使酸性除油得到了广泛应用，同时酸性除油还具有除锈功能。

选用酸性除油时，酸的浓度不应过高，以免造成对工件的腐蚀及对设备的腐蚀。

酸性除油剂常用的酸类有硫酸、磷酸、硝酸、柠檬酸等。

表面活性常用OP-10、平平加、磺酸等。

对于铝合金不能采用盐酸等含卤酸。

在酸性除油剂中添加磷酸有利于清洗过程的进行。

在除油剂中还应加入缓蚀剂，常用的缓蚀刻有乌洛托品、硫脲等。

氟化物是酸性除油剂中最常用的渗透剂，氟化物的加入能明显加强其除油效果，还可降低酸浓度，提高除油效率。

在铝合金工件的酸性除油配方中氟化物加入量不能过多，否则会腐蚀钛挂具，同时过多的氟化物也会使铝合金表面经除油后光泽降低。

在铝合金的酸性除油配方中一般以氟化氢铵的形式加入，加入量以1g/L左右为宜。

同时还应加入适量的硼酸、硝酸盐以防止对钛的蚀刻，并可减缓对铝合金的腐蚀。

酸性除油一般都是在常温的情况下进行的，如果加热到40℃左右可明显提高除油效果，常温除油时工作缸可采用硬PVC，加热除油时应采用PP制作。

酸性除油溶液的加热应用特氟龙加热器。

酸性除油剂中氟化氢铵用量不能太多，否则会腐蚀钛挂具，并影响铝表面性状。

铝离子浓度太高会影响低温除油效果，但可以通过提高氟化物或硝酸的浓度来得到改善。

铝合金酸性除油剂可以采用硫酸阳极氧化、化学抛光等的废酸来配制，以做到废物利用，也可降低成本。

如不考虑对废酸的再利用，酸性除油剂也可采用磺酸加少量氟化氢铵来配制，这样可以使除油溶液的酸度很低，不管是对工件或是设备的腐蚀性都会很低。

铁件除油除锈工艺流程如下：
1.先对金属表面进行表面的氧化皮、铁屑清理。

2.金属表面除油污：将稀释液或原液倒入喷壶中，距油污20厘米
处均匀喷洒，静置1分钟左右，再用抹布擦拭干净即可，一遍未洗干净，可重复操作，直到干净为止，油污较重处，加大使用量，延长等待时间。

3.金属表面除锈：针对机械表面，视锈蚀程度，可将除锈剂2比
3稀释（最好是原液使用），用喷淋法除锈——把喷雾器调成雾状，均匀喷涂一遍于金属表面，静置数分钟后，用清水冲洗。

针对需要除锈的零部件，有条件的话，可进行浸泡除锈，待锈迹剥离干净后用清水充分冲洗，最后晾干即可。

4.所有除锈程序后均须用水冲洗清洗干净、擦干，如果需要防锈，
需要用5%氢氧化钠溶液进行中和钝化，擦干后喷洒防锈剂或涂刷防锈漆。

金属除油粉配方金属除油粉是一种能够有效去除金属表面油污的清洁剂。

它在工业生产中具有广泛的应用，能够帮助提高金属制品的质量和外观。

下面将介绍一种金属除油粉的配方，以及它的使用方法和注意事项。

配方如下：1. 碱性物质：将苏打粉和石碱粉按照2:1的比例混合，制成碱性物质。

碱性物质能够溶解油污，使其容易被清洗掉。

2. 氧化剂：将过硫酸钠和过硅酸钠按照1:1的比例混合，制成氧化剂。

氧化剂能够氧化油污，使其分解为易于清洗的物质。

3. 助剂：可以根据需要添加一些助剂，如界面活性剂、乳化剂等，以增强清洁效果和稳定性。

使用方法：1. 将金属除油粉配方中的碱性物质和氧化剂按照1:1的比例混合，加入适量的水中搅拌均匀。

注意，水的用量要根据实际情况进行调整，以保证溶液的浓度适中。

2. 将待清洗的金属制品浸泡在溶液中，时间根据油污的程度而定，一般为10-30分钟。

3. 使用刷子或者喷枪等工具，将溶液均匀地涂抹在金属表面，特别是油污较重的部位。

4. 等待一段时间后，用清水将金属制品彻底冲洗干净。

如有需要，可以重复上述步骤。

5. 清洗完毕后，将金属制品晾干或用吹风机吹干。

注意事项：1. 使用金属除油粉时，应注意个人防护，避免直接接触皮肤和眼睛。

如不慎接触，应立即用清水冲洗，并及时就医。

2. 溶液的浓度和清洗时间要根据金属材质和油污程度进行调整，避免对金属表面造成损害。

3. 清洗过程中，应注意防止溶液的飞溅和滴落，以免造成环境污染或人员伤害。

4. 清洗后的金属制品应及时晾干，以防止水返锈。

金属除油粉是一种非常有效的清洁剂，能够快速去除金属表面的油污。

它广泛应用于机械制造、汽车修理、家电生产等行业，为金属制品的生产和维护提供了便利。

使用金属除油粉时，应注意正确配比和使用方法，以免对金属表面造成损害。

同时，要注意个人防护和环境保护，做到安全使用。

希望以上介绍对您有所帮助。