不銹鋼氮化鈦是什麼工藝

⑴ 在不銹鋼上鍍鈦的意義是甚麼

在不銹鋼上鍍鈦（應該是氮化鈦）的主要目的是改變不銹鋼的外觀，使其成為金色的表面，更顯高貴、華麗。

由於兩者在化學成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學介質腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性。「不銹鋼」一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業不銹鋼，所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。

不銹鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、鹼、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實際應用中，常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。

由於兩者在化學成分上的差異，前者不一定耐化學介質腐蝕，而後者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決於鋼中所含的合金元素。

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鍍鈦是在高溫，真空鈦金爐內，鈦、鋯金屬。借用惰性氣體的輝光放電使金屬或合金蒸氣離子化，離子經電場加速而沉積帶負電荷的不銹鋼板上，從而形成色澤豐富艷麗的金屬膜。

碳的影響：碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成並穩。定奧氏體且擴大奧氏體區的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍，碳是一種間隙元素，通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力耐腐蝕的性能。

焊接性：產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求，甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好，像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。

耐腐蝕性：絕大多數不銹鋼製品要求耐腐蝕性能好，像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等，有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗：用NACL水溶液加溫到沸騰，一段時間後倒掉溶液，洗凈烘乾，稱重量損失，來確定受腐蝕程度。

⑵ 不銹鋼的加工工藝

最新的車削刀片材質和斷屑槽對於不銹鋼車削提供更高的能力
在工業上廣泛應用的不銹鋼對刀具行業提出了巨大的挑戰，在研發新的車削刀片材質和斷屑槽形一定要考慮它們的可加工性。一組在化學、食品、造紙和紙漿業在腐蝕環境下提供很長使用壽命相當易切的不銹鋼材料正越來越多地使用。這些材料通常是提供很好耐蝕性的鉻基鐵或碳鋼。其它組別的含各種不同比重的鉻和鎳的不銹鋼材料用在需要很高抗拉強度還要耐腐蝕的航空工業。它們的范圍從中等加工難度的低鎳合金到很難加工的高溫合金都有。

加工挑戰

雖然不銹鋼的加工性上下很大，它們都很粘，回對切削刀具產生粘屑、積屑瘤和由此引起的塗層粒子甚至是塗層和基體結合部的粒子『拔出』等潛在的問題。但是，主要切削刀具公司針對今天的流水線已經在設計最新的核心硬質合金材質和斷屑槽考慮這些失效模式，並推而廣之提供車削刀片。現在用於批量生產易切到中等難度加工范圍的不銹鋼的經濟性好的解決方案容易得到。

根據韌性重組硬質合金材質

山高刀具是針對在寬范圍加工條件和應用（包括接近最終形狀和不銹鋼加工）中提高性能來設計新的核心車刀材質的系列齊全的切削刀具供應商之一。在硬質合金方面，山高公司徹底重組它各自針對通用加工（TP200）和重粗加工（TP300）核心車削材質，使其提供基體和底層塗層之間更好的粘結性和韌性更好的切削刃。兩種材質都在有富鈷區的基體上塗由碳氮化鈦（TiCN）、氧化鋁（Al2O3）和氮化鈦（TiN）組成的復合塗層。

根據Carboloy的固定產品經理Bob Goulding，重組後的材質提供針對提高加工不銹鋼材料的重要特性。它們包含能有效抵抗拔出的韌性很好的塗層和能更好抗粘屑及積屑瘤的光滑的很硬的頂面塗層。

Goulding說，通過塗層沉積工藝--中溫化學氣相沉積（塗層在較低的溫度下進行）進步得到韌性好和光滑的塗層，導致壽命很長。他解釋道，『中溫工藝保留較厚的CVD塗層全部的硬度和耐磨性，還給你一個韌性更好更光滑的使裂紋最小化的塗層。』

雖然通用和重粗加工的材質兩者都含有韌性好的有富鈷區的基體，基體韌性和塗層耐磨性的比例是有區別的。根據Goulding，TP200材質的塗層在較高的切削速度下提供優異的耐磨性，而TP300材質基體的韌性更好，使其在較低速度加工高強度不銹鋼時能力提高。『我們的重粗加工材質的基體韌性特別好，結合厚MTCVD塗層，使得你的切削刃硬而且韌性很好，』Goulding說。『你得到具有傑出抗切削刃溝槽磨損的有效的耐磨性。』基於這些特性，Goulding推薦通用材質TP200用於易切鐵素體不銹鋼的高速切削，而TP300材質用於中等加工難度的高強度不銹合金的低速應用。

斷屑槽設計的解決方案

根據Goulding，用於不銹鋼加工的正確的斷屑槽形將有模型，山高公司重組後的核心『M3』槽形用於輕到中載切削。都能用於鋼件精加工的這種槽形和重組後的核心『MF2』槽形設計成變化的負倒棱寬度和角度來提供在包括小切深高進給的很寬應用范圍里有效斷屑所需的切削刃強度。增加的切削刃強度在高進給下有助於在不銹鋼和接近最終形狀應用時控制切深處的溝槽磨損。

遍及它們的應用范圍，新的槽形設計還提供更好的刀具壽命。一個起作用的因素是正的切入角，它促進更自由的切削和降低切屑溫度。另一個是切屑控制角度，它在刀尖上策略地放置的『隆起部分』代替一個硬的斷屑台，來控制斷屑所需的切屑捲曲。直壓的隆起有助於把切屑和刀片的接觸限制到僅僅兩個點：切入角和隆起本身（切出角）。結果是，傳遞到刀片上的熱量和切削力減少，從而提高刀具壽命。兩個接觸點間的也相當寬，所以任何由切屑和硬質合金化學反應引起的前刀面擴散磨損將不一起長大而引起刀片早期失效。

Goulding指出這些設計的幾種特性能明確地提高用輕到中載M3槽形加工不銹鋼的性能。例如，切屑接觸點的減少幫助減少粘屑，而且正的切入角降低材料的焊接應力或在斷屑槽里的積屑瘤，防止可能的塗層和硬質合金材料的『拔出』。另外，正的切入角對減輕工件表面加工硬化有幫助，特別是對多個回程的不銹鋼加工。這種加工硬化的後果之一是切深處的溝槽磨損，但是在M3斷屑槽時由於從刀尖開始的切削刃強度高故影響最小。

高鎳不銹鋼加工方案

雖然目前的核心車削材質和斷屑槽對易切到中等加工難度范圍的不銹鋼加工提供的很好性能表現，但關於極難加工的不銹鋼材料還沒有成功的案例。『隨著不銹鋼里鎳/鉻含量的增加，通常你在很低的速度下加工，』Goulding說。『你需要強度很高的切削刃來抵抗切削這種材料需要的極大的壓力。如果切削刃太鋒利刀片會碎裂。』

目前條件下滿足這些需要，山高提供一種韌性很好的TP40切削材質、切削刃強度很高的『MR7』斷屑槽以及韌性很好的『R7』單面槽形。同時，公司正在研究新的在高合金不銹鋼應用里抵抗破裂提供所需的沿切削刃極好的韌性和良好耐磨性的材質/斷屑槽組合。 『我們正在探索改裝我們的TP200和TP300材質加上另一種斷屑槽來滿足更寬范圍的不銹鋼材料加工的可能性，』Goulding說。
淺談大型不銹鋼凍干機化學拋光
高 峰 張明宗 郭玉梅 管從勝/葛方根 孫永強 胡兆奎 孫德生
摘 要 給出了不銹鋼在室溫條件下化學拋光液配方和拋光工藝條件。介紹了拋光液中各種組成的作用。詳細討論了不銹鋼材料品種、質量和加工工藝以及拋光液注排和攪拌方法等對化學拋光質量的影響。分析了化學拋光處理過程中進行掛件實驗的作用。
關鍵詞 不銹鋼，化學拋光，拋光質量
1 引 言
金屬脫脂、鈍化、磷化和化學鍍等表面處理過程，通常根據處理溶液的溫度高低分為三類〔1〕：1)高溫為85～100℃；2)中溫為50～70℃；3)低溫或室溫為20～40℃。
不銹鋼中溫(65～80℃)化學拋光〔2〕具有工藝簡單、操作方便、拋光速度快和拋光效果好等特點而廣泛應用於小型不銹鋼製件的拋光處理，室溫化學拋光工藝特別適用於大型不銹鋼設備的拋光處理。作者在理論研究的基礎上，採用15～40℃化學拋光工藝對煙台冰輪集團公司生產的大型不銹鋼凍干機進行拋光處理，取得了較為理想的拋光效果。
2 實驗方法
2.1 化學處理液
除油液
Na2CO3 (工業級) 20 g/L
NaOH (工業級) 10 g/L
Na3PO4 (工業級) 20 g/L
OP-10 (工業級) 5 g/L
室溫 24 h
除油方式： 浸泡加空氣攪拌
化學拋光液
HCl (工業級，36.5%) 120～180 mL/L
HNO3 (工業級， 65%) 15～35 mL/L
H3PO4 (工業級， 85%) 25～50 mL/L
水溶性聚合物 20 g/L
復合添加劑 4 g/L
θ 24～28℃
t 30～36 h
攪拌方式 水泵自循環

中和液
Na2CO3 (工業級) 5 g/L
θ 室溫
t 12 h
中和方式 浸泡加空氣攪拌
2.2 化學拋光工藝
凍干機→手工預處理→化學去油→水洗→保護密封面(可剝型防腐塗料)→化學拋光→水洗→中和→水洗→乾燥→質檢
3 實驗結果和討論
在室溫HCl-H3PO4-HNO3三酸拋光體系中，磷酸是中等強度的無機酸，主要在不銹鋼表面形成磷酸鹽轉化膜抑制被拋光表面的過度溶解，鹽酸是強酸起溶解作用，而硝酸起溶解和氧化(鈍化)兩種作用。水溶性聚合物為纖維素醚和聚乙二醇的混合物，起抑制酸霧和調節粘度的作用。復合添加劑包括若丁、苯胺等有機緩蝕劑，氯烷基吡啶和鹼金屬鹵化物等光亮劑。
本文主要討論大型不銹鋼凍干機(一次處理面積達150 m2)室溫化學拋光處理過程中存在的問題及解決方法。
3.1 不銹鋼材料對拋光質量的影響
拋光中發現�45 mm×2.5 mm不銹鋼管產生嚴重的孔蝕現象，有部分管出現開裂穿透。板材產生局部腐蝕，有個別的板材嚴重腐蝕。
產生上述腐蝕現象的主要原因是不銹鋼毛坯存在雜質缺陷，以致軋制後表面產生缺陷、雜質含量過高或不耐腐蝕的元素C、P、Si、S等在晶界處偏析，局部產生薄弱環節。在室溫拋光過程中，這些脆弱的部分形成活化的小陽極，而周圍區域則為大陰極，在電化學作用下腐蝕成針孔或小孔。這些腐蝕反過來又產生了應力集中，使腐蝕向縱深發展，最後穿透金屬。另外裂紋處在拋光過程中也極易形成陽極活化區，沿縫隙腐蝕加重。
從拋光機理看，在不銹鋼拋光過程中存在著金屬的表面溶解腐蝕和鈍化兩種過程的競爭，在中低溫(65～80℃)拋光過程中，由於拋光時間短，金屬表面溶解腐蝕不明顯，一般觀察不到孔蝕現象。但是在15～40℃拋光過程中，由於拋光時間長(一般大於12 h)，金屬表面溶解佔了主導地位。在HCl-H3PO4-HNO3三酸拋光體系中，氯離子含量高對不銹鋼極易腐蝕，特別是在室溫下材質存在雜質缺陷時尤為突出。因此，在室溫拋光過程中，不僅要嚴格控制拋光液配方，而且對不銹鋼材料的質量應嚴格把關。
雖然所採用的不銹鋼板材為1 Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼，但是個別的板材磁性過高，恰好這些板材產生均勻溶解，表面發灰，這說明材質不合格。對於板材上出現的局部腐蝕區經機械拋光後發現表面結構不均勻，有的輕碰即脫落，這是毛坯缺陷所致。對於�45 mm×2.5 mm不銹鋼鋼管中孔蝕嚴重的部位經拋光後發現有雜質缺陷。對換熱器排管進行試壓時發現漏氣，但找不到原因，經化學拋光後發現有裂紋，拋光2小時就開始漏液，這不可能是腐蝕穿透現象，而是軋制過程中的裂紋缺陷。
文獻〔2〕和本文中介紹的HC-HNO3-H3PO4三酸拋光體系只適用於奧氏體不銹鋼，但是由於不同廠家的同一類產品可能存在很大差別，有的可能達不到質量要求。因此，應採用同一廠家的同一批號的合格產品，考察技術應包括晶相和組成，特別是雜質的含量，對於壓力容器用材料還應按壓力容器的技術要求進行探傷。另外對每一種材料應進行拋光實驗，最後根據綜合實驗的具體情況確定拋光液配方。
3.2 不銹鋼的加工工藝對拋光質量的影響
拋光過程中發現焊縫和熱處理部位產生腐蝕現象，特別是等離子切割面產生嚴重腐蝕，而且隨著時間的延長而加劇。加熱彎管時被加熱部位也產生嚴重腐蝕現象。
不銹鋼為合金材料，存在不同的晶相，溫度變化時晶相發生相應的變化。因此在不銹鋼的加工過程(如機械加工、鑄造、焊接和切割等)中，一是受溫度的影響局部極易析出新相(局部相變)，晶界間物質的物理化學狀態與晶粒本身不同，致使晶界處的腐蝕速度明顯大於晶粒本身(晶間腐蝕)。這些新相的析出必然導致某些元素的貧乏區形成，不管是析出的新相耐腐蝕，還是不耐腐蝕都將導致腐蝕速度的不均勻性——點蝕或孔蝕等。二是受加工溫度的影響極易產生內應力，大量氯離子使應力腐蝕加重。在等離子切割過程中，局部溫度過高引起奧氏體不銹鋼晶粒粗大，甚至產生局部熔化，內應力過大，應力腐蝕尤為明顯。
在室溫拋光過程中，雖然可以通過調整拋光液配方減輕腐蝕現象，但是無法完全避免應力腐蝕和晶間腐蝕等。因此，要想控制晶間腐蝕和應力腐蝕，必須從不銹鋼設備的加工工藝入手，嚴格控制工藝參數，包括焊接工藝參數、切割方法、熱處理溫度等，避免析晶和內應力集中。
3.3 攪拌方式對拋光質量的影響
在拋光過程中，採用水泵自身循環拋光液，發現有死角，拋光面產生花斑現象。大型不銹鋼設備往往被拋光面比較集中，如熱交換器排管等，局部被拋光面S(dm2)與拋光液體積V(dm3)比過大，溫度變化過快，而且拋光過程中，三種酸的消耗過快，只靠拋光液自身的濃度梯度擴散是不夠的，為了保持被拋光面附近拋光液濃度均勻一致，必須採用合適的攪拌方式，通常有強制對流和機械攪拌等。對於結構比較簡單的圓桶型設備，可採用簡單的機械攪拌方式，而對於特殊結構的設備應配備結構相似的攪拌或循環方式。
3.4 拋光液配置及注入方式對拋光質量的影響
若採用一次性拋光液，三種酸的濃度可適當降低。首先將三種酸的混合溶液注入被拋光設備內，使被拋光面與拋光液接觸2～3 h，表面腐蝕5～10 μm後，再通過循環方式將配置好的添加劑混合溶液注入，混合均勻後繼續拋光，可獲得理想的拋光效果。為了避免上下拋光面與拋光液的接觸時間相差太長，應採用適當的注入方式，一般控制上下拋光面與拋光液的接觸時間差在1 h之內。另外，拋光液排出時應連續進行，否則在停留部位將產生很難清除的痕跡。
3.5 試件對拋光質量的影響
在大型不銹鋼設備的室溫拋光過程中，拋光質量是通過懸掛樣件的質量控制的。在大型設備中，難免材料不均勻和拋光液不均勻，在拋光過程中應對設備中所用的各種材料進行相應的掛件實驗，並定時觀察掛件的拋光效果。為了使掛件具有代表性，不僅將掛件合理分布(保證上、中、下三個部位有掛件)，而且掛件應與設備本身具有相同的加工工藝。
4 結 論
1)三酸拋光體系適用於各種奧氏體不銹鋼材料的拋光處理，材料的性能和質量對拋光質量有很大影響；
2)不銹鋼設備的加工工藝對拋光質量有明顯影響；
3)適當的攪拌方式和拋光液注入方式對拋光質量是有益的；
4)拋光過程中應進行相應的掛件實驗。
作者單位：山東工業大學 濟南 250061/煙台冰輪集團公司 煙台 264000
摘自《電鍍與精飾》1999年 第21卷 第4期

⑶ 鈦金板焊接工藝

鈦金板焊接可採用激光焊字機進行焊接。
1、博匯激光焊字機採用的是無接觸加工，並且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現多種加工的目的。
2、它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性、及高熔點的材料。
3、焊字機加工過程中無「刀具」磨損，無「切削力」作用於工件。
4、焊字機加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，並且是局部加工，對非焊接部位沒有影響或影響極小。因此其熱影響區小，字體熱變形小，後續加工量小。
5、焊字機可實現作各方向變換，極易與中心控制系統配合，對復雜字體進行加工，因此是一種極為靈活的焊字方法。
6、使用博匯焊字機加工，生產效率高，節約耗材，是傳統焊字速度的8-10倍，質量可靠，經濟效益好。