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金属表面处理除锈方法总结及除锈油的作用和选择

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通常,在金属表面前处理时,大多数企业都会选择将清洗油污工作和除锈工序合并进行,也就是在清洗液中加入除锈剂,使得金属制品在去除油污的同时,在其表面生成一种防锈涂层,让金属制品免遭锈蚀,金属制品的除锈方法可分为物理机械除锈法和化学除锈法两类。

一、物理机械除锈法

物理除锈法又分为人工除锈法和机械除锈法,人工除锈法顾名思义,就是工人用钢刷、铁锉、铲(刮刀)、纱布、砂纸等工具对金属表面进行除锈,这种方法非常简单,但是对体型小的产品却无法保证除锈效果,同时也不适用于大量产品除锈。而机械除锈法主要是选择机器来完成除锈工作,这种方法既可以保证除锈质量,更适合给大量产品进行除锈。

机械除锈法主要有喷射法和砂轮、布轮除锈法。

■ 喷射法是用强力将砂粒喷射在金属表面,借其冲击与摩擦的作用将锈除掉的方法。喷射法按喷射材料,可分为喷砂法(用海砂、河砂、石粒为喷射材料)、钢粒喷射法(用小钢弹或碎钢粒为喷射材料),软粒子喷射法(以植物种子或塑料颗粒为喷射材料)。按喷射方式厅分为动力喷射法(将干燥的喷射材料用高压空气喷射的方法)、湿式喷射法(将细砂粒与水混合成泥浆状用高压空气喷射的方法)以及真空喷射法等。

喷射法适用于大型制品或金属材料的除锈,需要喷射机械。用湿法时还需在水中加入水溶性缓蚀剂。其优点是除锈效率高,成本低。

■ 砂轮除锈法只能对非加工面使用。

■ 布轮除锈法是对表面镀层或表面光洁度在要求较高的铜铁或有色金属等表面平整的制品。

二、化学除锈法

化学除锈法主要是借助各种化学药剂来完成除锈的,主要是采用酸洗的方法,使酸洗剂与铁锈进行化学反应,把铁锈和氧化皮等各种腐蚀物分解成成氯化铁或硫酸铁,以达到去锈的目的。

酸洗法是将金属制品浸渍在各种酸的溶液中,酸与金属锈蚀产物发生化学作用,使不溶性锈蚀产物变为可溶性物质,脱离金属表面溶入水溶液中的方法。酸洗所用的酸类主要有硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等。其中盐酸溶液除锈包是产物的能力最强;硫酸生成氢气的机械作用大,价格便宜,广泛用于钢铁的除锈。硝酸和氢氟酸可用于铝制品等有色金属的除锈。磷酸与盐酸硫酸相比,除锈能力较差,但锈蚀性弱,能与铜铁表面反应生成磷酸铁盐的不溶性薄膜,洗后在空气中有暂时性防锈作用。

酸洗法与物理机械法比较,主要优点是不引起金属材料变形,处理的表面不粗糙,操作简单,效率高,金属制品各个角落的锈都可以除去,适用于大量小型制品的除锈,而且不需专用设备,成本较低。因而是常用的化学除锈法,但是对金属有锈蚀作用,容易发生“氢脆”并影响表面光洁度。近年发展了碱洗除锈,碱洗除锈是在含有苛性碱、羧基乙酸、络合剂及起泡剂等溶液中进行的。碱洗法不锈蚀基体金属,不发生“氢脆”,金属表面光洁,适用于钢铁及铜镁等有色金属。

三、防锈处理技术

当我们把金属表面的锈迹及其他杂物去除以后,在金属干燥后就可以进行防锈处理了,需要注意的是,只有金属表面处理得十分干净并完全干燥时,才能充分发挥防锈材料的作用,否则即使采用性能十分优良的防锈材料也不可能得到满意的防锈效果。

防锈油是以油脂或树脂类物质为主体,加入油溶性缓蚀剂和其他添加剂成分所组成的暂时性防锈涂料。防锈油中的油脂或树脂类物质作为成膜物质涂布于金属表面后,对锈蚀因素具有一定的隔离作用。但一般油脂类能溶解少量空气中的氧,并且还能溶解少量水分,单纯使用油脂不能获得满意的防锈效果,因此必须添加缓蚀剂,这类物质对防锈油的防锈效果具有很大影响。

那么除锈油的原理是什么呢?

1、由于表面活性物质,在分子结构上具有共同特点--具有亲水的极性基和亲油的非极性基两个组成部分,当防锈油涂布于金属表面时,油中分散的缓蚀剂分子就会在金属与油的界面上定向吸附(极性基与金属吸附,非极性基与油吸附),并且能够形成多分子层的界面膜。这种吸附作用一是对锈蚀因素具有屏蔽作用。二是可以提高油膜与金属表面的附着力。由于吸附膜的表面是憎水性的,因而具有更好的防水性,同时可以增加金属表面的电阻。许多研究证明,缓蚀剂在金属表面的化学吸附,降低了金属活性,这是防锈作用的原理之一。

2、如果在油膜表面有水滴形成(如结露等),水滴与油界面张力的作用,使水滴成球形,借重力作用使其较易渗入油膜到达金属表面。缓蚀剂这类表面活性物质可使水的表面张力降低,使水滴不能呈球形状态存在于油膜上,而趋向于平摊开来。这样就降低了水滴对油膜的压强,使其不易穿透油膜到达金属的表面。水滴在油膜表面摊得越平,油的防锈效果一般也越好。

3、具有表面活性的缓蚀剂,借助其界面吸附作用可将金属表面上吸附的水置换出来。此外油中所含的水分,可被缓蚀剂的胶粒或界面膜稳定在油中,使其不能与金属直接接触。

以上都是几种都是通过抑制金属表面上锈蚀电池的原理,从而达到了防止金属制品锈蚀的目的,但是金属材质不同,防锈油的选择也有所区别,那么金属防锈油需要怎么选择呢?

1、铸铁加工时需选择防锈功能强的金属防锈油。铸铁与青铜等为脆性材料时,加工中常形成崩碎切屑,容易随金属防锈油到处流动,流入机床导轨之间造成部件损坏,可使用冷却和清洗性能好的乳化液。

2、钛合金、铝合金以及合金钢(添加)加工有色金属和轻金属时,力和温度都不高,可选用矿物油和脱水金属防锈油。脱水金属防锈油是一种超级高效的合成渗透剂,它能强力渗入铁锈、腐蚀物、油污内从而轻松地将其清除掉。具有渗透除锈、松动润滑、防止腐蚀、保护金属等性能。

3、对铝制品加工时,由于某些等级的铝材具有“粘性”和拖尾,不能采用自由加工。有些铝合金很坚硬且耐磨性高,需要润滑性能高的金属防锈油。



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