彈簧化學(xué)保護(hù)層

彈簧化學(xué)保護(hù)層
?利用化學(xué)反應(yīng)的方法使彈簧表面生成一層致密的保護(hù)膜，以防止彈簧腐蝕。通常采用氧化處理與磷化處理。
??? 氧化處理與磷化處理，成本低、生產(chǎn)效率高，一般彈簧制造廠均采用氧化處理，作為防腐蝕性處理。
???? 1．氧化處理? 鋼的氧化處理亦稱發(fā)藍(lán)、發(fā)黑、煮黑。氧化處理后，彈簧表面生成保護(hù)性的磁性氧化鐵，此氧化膜一般呈藍(lán)色或黑色，也有時呈黑褐色。其顏色決定于彈簧的表面狀? 態(tài)、彈簧材料的化學(xué)成分和氧化處理工藝。
??? 氧化處理的方法有：堿性氧化法、無堿氧化法和電解氧化法。以采用堿性氧化法為多。
??? 堿性氧化法是將彈簧放入溫度140℃左右，含有氧化劑的氫氧化鈉溶液中浸泡一定時間，氧化劑和氫氧化鈉與鐵作用，生成亞鐵酸鈉和鐵酸鈉，再相互反應(yīng)，生成磁性氧化鐵。
??? 氧化膜層的厚度約為0．6～2／μm。氧化膜雖能提高彈簧的耐腐蝕性，但由于膜薄，而且有氣孔，所以它的保護(hù)能力較差，只能用于在腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)中工作的彈簧。其防腐性能的高低取決于氧化膜的致密程度和它的厚度，因而也就是決定于氧化處理的氫氧化鈉濃度、氧化劑濃度、溶液的溫度等因素。
??? 為了提高氧化膜的防腐性和潤滑能力，應(yīng)該加強(qiáng)氧化處理前后的處理。氧化處理前須將彈簧表面的銹蝕、氧化皮、油污、熱處理的鹽渣、表面接觸銅層等進(jìn)行徹底的清除。氧化處理后，通常是將彈簧在肥皂溶液或重鉻酸鹽溶液中進(jìn)行填充處理，而后用流動溫水洗凈、吹干或烘干，最后再上水膜置換防銹油或上一定溫度的機(jī)械油進(jìn)行浸油處理。
??? 氧化處理對某些熱軋彈簧材料的表面晶界有所浸蝕，這在一定程度上會降低疲勞強(qiáng)度，因而，在采用氧化處理時應(yīng)慎重。
??? 傳統(tǒng)的氧化處理是需要加溫進(jìn)行的。近幾年來，國內(nèi)也有些制造單位使用常溫發(fā)黑劑，它克服了傳統(tǒng)發(fā)黑工藝的缺陷，節(jié)約了大量的能源。
??? 發(fā)黑劑為藍(lán)綠色濃縮液體，無雜質(zhì)、無異味、不燃、不爆、不腐蝕，運(yùn)輸安全。
??? 發(fā)黑劑用水稀釋，彈簧發(fā)黑時常用的稀釋比約為1：5左右。
??? 發(fā)黑劑的操作工藝較為簡單，其工藝路線為：去油、漂洗、酸洗、漂洗、發(fā)黑(在室溫下2～5min)、漂洗、水膜置換防銹油。要注意的是：一定要把彈簧工件上的油去盡，清洗干凈后，才能放入常溫發(fā)黑劑中進(jìn)行氧化處理。
??? 氧化處理成本低、工藝配方較簡單、生產(chǎn)效率高、氧化膜有一定的彈性，基本上不影響彈簧的特性曲線，所以氧化處理較廣泛地作為冷成形螺旋彈簧、彈簧墊圈及片彈簧等的防腐和裝飾措施。
??? 彈簧經(jīng)氧化處理后的質(zhì)量檢驗(yàn)包括外觀檢查和抗蝕性檢查。
??? 2．磷化處理? 將彈簧放進(jìn)含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中，在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的方法叫做磷化。磷化膜的外觀呈暗灰色、灰色或黑灰色、不具光澤。磷化膜的厚度一般在5—20／μm。磷化膜在一般大氣條件下較穩(wěn)定，其抗蝕能力為發(fā)藍(lán)膜的2～10倍。磷化膜具有顯微孔隙結(jié)構(gòu)，對漆類、油類有良好的吸附能力，因此磷化常與涂漆等涂覆方法配合使用。在磷化后進(jìn)行重鉻酸鹽填充、浸油或涂漆，能進(jìn)一步提高其耐腐蝕性。磷化膜在動物油、植物油、礦物油中均較穩(wěn)定，在某些有機(jī)溶液(如苯、甲苯)中亦較穩(wěn)定。
??? 磷化膜能耐400～500℃的高溫，因此，某些高溫下工作的彈簧，例如炮彈發(fā)射部分的彈簧，常用磷化處理。
??? 彈簧在磷化前最好是采用噴砂處理。經(jīng)噴砂處理舌不能耽置太久，應(yīng)隨即進(jìn)行磷化。若無噴砂設(shè)備，亦可采用化學(xué)去油及酸洗方法去除油污。彈簧在磷化過程中產(chǎn)生大量的氫氣，因此經(jīng)磷化后的彈簧具有氫脆現(xiàn)象。對于關(guān)鍵部位的彈簧，經(jīng)磷化處理后應(yīng)進(jìn)行去氫處理。