不锈钢 的表面加工工艺

发表时间:2018-11-16 16:09
不锈钢 所具有的多种表面加工拓宽了它的应用领域--不同的 表面加工使不锈钢表面各异,使其在 应用中各具独到之处。
在建筑应用领域,不锈钢 的表面加工之所以重要是有许多原因的。
腐蚀环 境要求光滑的表面是因为表面光滑不容易积垢。污垢的 沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。
在宽敞的大厅中,不锈钢 是电梯装饰板最常用的材料,表面的 手印虽然可以擦掉,但影响美观,所以最 好选用合适的表面防止留下手印。
卫生条 件对许多行业是很重要的,例如,食品加工、餐饮、酿造和化工等,在这些应用领域,表面必 须便于每天清洗,而且经 常要用化学清洗剂。
不锈钢 是这方面的最佳材料,在公共场所,不锈钢 的表面经常会被胡写乱画,但是,它的一 个重要特性是可以将它们清洗掉,这是不 锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表 面容易留下痕迹,往往很难去掉。清理不 锈钢表面时应顺着不锈钢的纹路清理,因为有 些表面加工的纹路是单向性的。
不锈钢 最适用于医院或其它卫生条件至关重要的领域,如:食品加工、餐饮、酿造和化工,这不仅 是因为它便于每天清洗,有时还 要使用化学清洗剂,而且还 因为它不易滋生细菌。试验表 明不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。
1.不锈钢的自然外观
不锈钢 给人一种自然的坚固亮丽之感,其自然 色彩柔和地反映出周围环境的颜色。
2.表面加工的基本种类
可以用 于不锈钢的表面加工大致有五种,它们可 以结合起来使用,变换出 更多的最终产品。
五个种类有:轧制表面加工、机械表面加工、化学表面加工、网纹表 面加工和彩色表面加工。
还有一 些专用的表面加工,不过无 论指定哪一种表面加工,都应遵循以下步骤:
①与制造 厂家一起商定需要的表面加工,最好准备一个样品,作为今 后批量生产的标准。
②大面积使用时(如复合板,必须保 证所用的基底卷板或卷材采用的是同一批次。
③在许多建筑应用中,如:电梯内部,尽管手印可以擦掉,但很不美观。如果选用布纹表面,就不那么明显了。在这些 敏感的地方一定不能使用镜面不锈钢。
④选择表 面加工时应考虑到制作工艺,例如:为了除去焊珠,可能要 对焊缝进行修磨,而且还 要恢复原有的表面加工。
花纹板 很难甚至无法满足这一要求。
⑤对于有些表面加工、修磨或 抛光的纹路是有方向性的,被称为单向的。如果使 用时使这种纹路垂直而不是水平,污物就 不易附着在上面,而且容易清洗。
⑥无论采 用哪种精加工都需要增加工艺步骤,因此要增加费用,所以,选择表 面加工时要慎重。
因此,建筑师、设计人 员和制造厂家等有关人员需要对不锈钢的表面加工有所了解。通过彼 此之间的友好合作和相互交流,一定会 获得所期望的效果。
⑦根据我们的经验,我们不 建议使用氧化铝作磨料,除非在 使用过程中十分小心。最好是 使用碳化硅磨料。
3.标准表面加工
许多种 表面加工一直是采用编号或其它分类方法表示、它们都 被编入了有关的标准中,如:"英国标准BS1449"和"美国钢 铁协会不锈钢生产者委员会标准"。
4.轧制表面加工
板材和 带材有三种基本的轧制表面加工,它们是 通过板材和带村的生产工艺表示的。
No.1:经过热轧、退火、酸洗和除鳞。处理后 的钢板表面是一种黯淡表面,有点粗糙。
No.2D:比N0.1表面加工好,也是黯淡表面。经过冷轧、退火、除鳞,最后用毛面辊轻轧。
No.2B:这是建 筑应用中最常用的,除在退 火和除鳞后用抛光辊进行最后一道轻度冷轧外,其它工艺与2D相同,表面略有些发光,可以进行抛光处理。
No.2B光亮退火:这是一种反射性表面,经过抛 光辊轧制并在可控气氛中进行最终退火。光亮退 火仍保持其反射表面,而且不产生氧化皮。
由于光 亮退火过程中不发生氧化反应,所以,不需要 再进行酸洗和钝化处理。
5.抛光表面加工
No.3:由3A和3B表示。"
3A:表面经过均匀地研磨,磨料粒度为80~100。
3B:毛面抛光,表面有均匀的直纹,通常是用粒度为180~200的砂带在2A或2B板上一次抛磨而成。
No.4:单向表面加工,反射性不强,这种表 面加工可能在建筑应用中用途最广。其工艺 步骤是先用粗磨料抛光,最后再用粒度为180的磨料研磨。
No.6:是对No.4的进一步改进,是在磨 料和油介质中用坦皮科抛光刷抛光No.4表面。"英国标准1449"中没有该表面加工,但在美 国标准中可以查到。
No.7:被称为光亮抛光,是对已 经磨得很细但仍有磨痕的表面进行抛光。
通常使用的是2A或2B板,用纤维 或布抛光轮和相应的抛光膏。
No.8:镜面抛光表面,反射率高,通常被 称为镜面表面加工,因为它 反射的图像很清晰。
用细磨 料对不锈钢连续抛光,然后再 用非常细的抛光膏打磨。
在建筑 应用中应该注意的是这种表面如果用在人员流动量较大或人们经常触摸到的地方会留下手印。
手印当然可以擦掉,但有时影响美观。
"官方"标准和 文献中描述的表面加工只是一般性的介绍,样本才 能最直观地表示表面加工的种类。抛光或 金属精加工厂家将提供各种表面加工的样品,用户应 同他们进行讨论。
6.表面粗糙度
轧制表 面加工和抛光表面加工的分类是说明能够达到的程度,另一个 有效的表示方法是测量表面粗糙度。标准的 测量方法被称为CLA(中心线平均值),测量仪 在钢板表面横向移动,记录下 峰谷的变化幅度。CLA的编号越小,表面越光滑。从下表 中的表面加工和CLA编号可 以看出不同等级的最终结果。
表面加工CLA, 微米
2B    0.1-0.5
2A    0.05-0.1
2D    0.4-1.0
3     0.4-1.5
4     0.2-1.5
8     0.2
EP    基本值的1/2
EP=电解抛光,大致可 将峰谷的变化幅度减少到原表面的1/2。
7.机械抛光
注意事项:
我们应该记住,研磨操 作中用砂纸或砂带进行的研磨基本上属于磨光切割操作,在钢板 表面留下很细的纹路。
我们在 用氧化铝作为磨料时曾遇到过麻烦,其部分 原因是压力问题。
设备的任何研磨部件,如:砂带和磨轮等,使用前 绝不能用于其它非不锈钢材料。因为这 样会污染不锈钢表面。
为了保 证表面加工的一致性,新砂轮 或砂带应先在成分相同的废料上试用,以便同样品进行比较。
8.电解抛光
这是一 种金属清除工艺,在此工 艺中不锈钢作为电解液中的阳极,通电后 金属从表层除去。
该工艺 通常用于零部件的加工,因为它 们的形状难以用传统方法进行抛光。
该工艺 常用于冷轧钢板的表面,因为其 表面比热轧钢板的表面光滑。
但是电 解抛光会使表面的杂质更明显,特别是 钛和铌稳化的材料会由于粒状杂质使焊缝区出现差异。
小焊疤 和锐棱可以通过该工艺清除掉。该工艺 着重处理表面上的突出部分,优先对它们进行溶解。
电解抛 光工艺是将不锈钢浸泡在加热的液体中,液体的 配比涉及到许多专有技术和专利技术。
奥氏体 不锈钢的电解抛光效果很好。
9.网纹表面加工
不锈钢 可以采用的花纹种类很多。
使钢板 具有添加花纹或网纹表面加工的优点如下:
①减少"金属屋面材料皱缩"(oilcan-ning),该词是 一个用来描述光亮材料表面的术语,这种表 面从光学角度看不平。例如:大面积的装饰板,即使经 过拉伸矫直或张力拉矫也很难使表面完全平直,因而会 出现金属屋面材料皱缩。
②网纹图 案可以减少在阳光下发出的眩光。
③花纹板 如果有轻微的划痕和小面积压痕都不太明显。
④增大钢板的强度。
⑤为建筑 师提供了选择的余地。
有专利 权的图案包括布纹(用于伦敦的埃德大厦)、镶嵌图案、珍珠状和皮革纹。还可以 使用波纹和线状图案。
花纹表 面特别适合于内部装饰,如:电梯镶板、柜台、壁板和入口处。
外部应 用时应考虑到使不锈钢能够通过雨水和人工冲刷清洗表面,避免有 易聚集污物和空中杂质的死角,以免造 成腐蚀影响美观。
10.毛面表面加工
毛面表 面加工是最常用的表面加工之一,它是在 经过抛光或光亮退火的钢板表面用尼龙研磨带或刷进行抛光。
11.喷玻璃球或喷丸
对于内部应用,如:电梯的内部,混合表 面加工很受欢迎。
这种混 合工艺是通过喷玻璃球形成无泽表面,然后通过掩饰处理,覆上塑料膜,成抛光表面加工,最后形 成抛光和无泽的混合表面。
不锈钢 砂丸也可以用于类似的工艺。
要使用 的玻璃球或丸粒事先绝不能在其它材料上使用,尤其不能在碳钢上。因为碳 钢的粉粒会嵌入到不锈钢表面,很容易造成腐蚀。
陶瓷球 也可以作为喷料。
12.彩色不锈钢
不锈钢 彩色工艺是国际镍公司(INCO)70年代研制成功的,许多公 司都有使用这一工艺的许可证。
前面已经解释过,不锈钢 之所以不生锈是因为它表层的情性氧化铬膜。
彩色工 艺就是利用这层膜形成指定的颜色。
由于不 锈钢利用了这层始终存在的膜,所以既不退色,也不需 要像油漆一样经常维护。
彩色不 锈钢还可以进行成型处理,即使在 锐弯处也不会对颜色有任何不良影响。
关于对耐蚀性的影响,试验表 明采用该工艺后耐蚀性有所增强。
该工艺 与操作时间密切相关,时间不 同颜色会发生变化。颜色的 变化顺序是棕色、金色、红色、紫色和绿色。
该工艺 的一大特点是它的最终外观可以反映出该材料原来的表面,即:镜面或 抛光面会产生很强的金属光泽,而毛面 表面加工的颜色是无光泽的。
工艺过程:
该工艺 是将不锈钢浸泡在溶液槽中,溶液中最好是每升含250克Cr2O3,每升含490克硫酸也可以,温度范围80~85℃,浸泡时 间取决于所需要的颜色,最多不超过25分钟。
将钢板 用干净的冷水漂洗后,再在室 温条件下放到浓度为250克/1升氯酸和2.5克/1升磷酸 的液体中进行阴极处理,时间大约为10分钟,电流密度为0.2~0.4A/dm2。
为了防止损坏,彩色处 理后立即进行硬化处理,然后在 热水中进行漂洗并且干燥。
13.混合表面加工
彩色不 锈钢上可以再加图案,所开发 的专有技术包括用刚玉砂带除去"突出"部分,这样,最终的 结果是将钢板的自然之美与彩色图案的色彩结合在一起。
这种表 面不容易留下手印,特别适用于室内装饰。
抛光厂 家可以提供表面加工的样品。
14.蚀刻表面加工
通过覆 膜工艺将图案标在钢板表面,再将钢 板浸在三氯化铁酸液(o级)中,将未覆 膜的部分浸蚀掉,在不锈 钢的表面形成美丽的图案。



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