钢铁工件碱性高温氧化及应对措施

1.钢铁工件碱性高温氧化的工艺过程

钢铁工件碱性高温氧化的工艺过程如表6-1所示。

表6-1 钢铁工件碱性高温氧化的工艺过程

2.钢铁工件碱性高温氧化的操作步骤及技巧

1）认真查看被加工工件图样或有关工艺文件，了解氧化工件的技术要求和质量要求。

2）熟悉氧化工艺过程，并及时对所用溶液液面、温度等条件进行检查，保证溶液的成分和工作条件在规定的范围之内。

3）在氧化操作前5min，打开抽风机抽风，并穿戴好劳动保护用品。

4）根据工件特点选择适当的夹具对工件进行装夹或装筐。

5）认真做好氧化前的预处理工作，因为脱脂、酸浸蚀、冷热水洗的好坏直接影响氧化膜质量的优劣。

6）钢铁工件的氧化通常是在溶液沸腾温度下进行的，在沸腾状态下可使钢铁工件表面的氧化液不断更新，有利于氧化膜的生成并把所产生的沉淀带走。一般情况下，溶液温度高，氧化速度快，氧化膜致密。但溶液温度过高时，氧化膜在碱液里的溶解度提高，氧化速度变慢，氧化膜疏松，色泽差。氧化溶液温度需要根据其成分进行选择，氢氧化钠浓度与氧化液沸点的关系如表6-2所示。工件进槽时应取温度的下限，氧化处理10min左右，将工件取出洗去沉淀物，然后再进行氧化处理，出槽时温度控制在上限。

表6-2 氢氧化钠浓度与氧化液沸点的关系

7）钢铁工件的氧化时间与其碳含量有关。若钢铁工件碳含量高，易于氧化，氧化时间短，但氧化膜耐蚀性差；若钢铁工件碳含量低，氧化时间长，但氧化膜耐蚀性好。溶液温度、氧化时间与钢铁材料的关系如表6-3所示。

表6-3 溶液温度、氧化时间与钢铁材料的关系(www.xing528.com)

8）采用一次氧化处理时，在工件入槽10min左右迅速取出工件，用热水漂洗，以避免工件表面产生红色挂灰（Fe₂O₃）。

9）采用双槽氧化处理时，工件自第一槽氧化后移至第二槽时中间不必清洗，直接入槽氧化。

10）由于钢铁工件氧化处理后表面的碱液不易洗净，必须经过多次流动水洗才能洗净。必要时，可用50g/L的铬酐溶液，在60～80℃时浸洗2～3min，以中和残留的碱液。

11）工件经水洗干净（或经中和并水洗净）后，放入80～90℃质量分数为3%～5%的肥皂水中浸渍5～10min进行填充处理，以提高氧化膜的耐蚀性。填充处理后的工件，经热水洗、干燥后再作浸油处理。

3.钢铁工件碱性高温氧化的注意事项

1）氧化操作前，需将溶液表面硬壳打破，然后加水，再加热至使用温度，以免溶液溅出。

2）氧化槽开始加热时，应立即开启抽风装置。氧化槽的容积要留有一定余量，防止溶液从电加热器安装孔溢出，造成短路烧坏设备。因为氧化液每升高10℃时溶液体积约增加0.4%，而且工件入槽后也会使液面升高。

3）氧化用的挂具（挂钩、篮子）必须用铁质的，不能用铜材和铝材制作。工件串扎时避免兜水、窝气等，大面积工件还要避免相互贴合。精加工件与有氧化皮的工件要分别串扎。高碳钢、低碳钢、合金钢要分别串扎。批量较大的标准件、小工件等均可放在铁丝编织的篮筐内进行，但要不断在液面下轻轻抖动。

4）工件应避免互相碰撞，中空密封件应留有出气孔，以免发生炸裂。

5）由于氧化溶液温度较高，而且为强碱性，溶液易挥发，故加水时，要先把水加热到80℃左右，然后用铁瓢将水沿槽边缓慢加入。

6）进行浸油封闭处理时，要先将工件水分除净。

7）氧化后水洗液以中性为佳，可用pH试纸检测。浸肥皂水温度不低于90℃，时间为3min，配制肥皂水的水必须经过软化处理，以免产生絮状物。浸油前必须干燥处理，油温不低于105℃，浸油至无水滴爆裂声为止。