常見不銹鋼表面處理工藝主要有鈍性處理 、壓花、鍍層和其他表面處理。
1. 鈍性處理
a. 鈍性處理-在冷軋機的軋輥上或調(diào)質(zhì)軋機的軋輥上,使用噴丸技術(shù)加工成凸凹狀表面,從而在不銹鋼表面上附加特殊的觀感,形成比No.2D精加工(退火、酸洗原樣)更暗的灰色無光澤產(chǎn)品。
b. 不銹鋼浸鍍-在低廉型不銹鋼表面上,進行Al或Zn的浸鍍,形成獨特的構(gòu)思創(chuàng)新性表面。借助于犧牲陽極防腐作用,從而提高不銹鋼的耐腐蝕性。
鈍性處理的分類如表6-8所示。鈍性處理用軋輥的加工方式中,有噴丸法、電火花加工法和激光加工法。噴丸法是以前即采用的方式,為了形成凹凸粒狀,此法對粗糙度的控制比較困難。電火花加工法,其凸凹狀況比較清晰,其粗糙度可在較大范圍內(nèi)進行控制,因此,作為替代噴丸處理方式而得到廣泛應(yīng)用,汽車用表面處理鋼板的表面光軋機上也多被采用。由于激光技術(shù)的提高,出現(xiàn)了一些新的加工方式,其優(yōu)點是凹凸清晰,不足是粗糙度在大范圍內(nèi)的控制比較困難。
鈍性軋輥的加工方法,在各個不銹鋼生產(chǎn)廠是多種多樣的。在專業(yè)廠作為生產(chǎn)汽車用表面處理鋼板的公司,具備鈍化處理加工用的噴丸機、電火花加工設(shè)備或激光加工設(shè)備,可以進行各種鈍性處理。
作為鈍性處理精加工中的耐指紋性的鈍性處理,有PF精加工(Pearly Finish:日本金屬的注冊商標)和“鈍性處理精加工+清潔透明涂裝”。所謂PF精加工是在不銹鋼表面形成微小的凹凸,用它控制金屬的光澤,其特征是,像使用拋丸機造成無光澤的膚面,使劃痕指紋不容易顯出而又不損壞其加工性,可以完整地保留原材料的加工性。最近,數(shù)碼照相機就是使用這種表面加工的不銹鋼。所謂“鈍化處理+透明涂裝”,從字面可知,是在鈍化處理加工后,又進行透明涂裝,提高了其設(shè)計構(gòu)思新穎性和耐指紋性。
2. 壓花
為提高其設(shè)計構(gòu)思新穎性,在不銹鋼表面附加上花紋的技術(shù)中,有壓花加工。它與近年來在建筑或車輛用不銹鋼等得到較好應(yīng)用的鈍性處理技術(shù)具有同樣原理,也是利用軋輥壓下量的“差”而得到表面花紋。它是一種利用蝕刻技術(shù)在軋輥上“刻”出凹凸不平的設(shè)計花樣圖案,再軋壓到不銹鋼表面上的加工方法。餐館和飯店的廚房的頂棚(天花板)多使用壓花材料,因為它具有技術(shù)的新穎性以及表面不易劃傷或即便是劃傷亦不顯眼的特點。
壓花的天花板或天棚,在飯店、餐廳以及浴池都已普及,為了緩和不銹鋼表面給人們帶來的“冷感”,在壓軋輥上腐蝕出一些給人們以溫暖感覺的圖案,這樣滾壓出來的產(chǎn)品很受歡迎。近年來,由于鈍性處理、拋光以及彩色不銹鋼技術(shù)提高了不銹鋼的意匠性,壓花板僅被局限于用作天花板或天棚,因而產(chǎn)量趨于減少。壓花用軋輥亦因必須精心保管,而增大了成本。進行鈍化處理的工廠大多都與天棚裝修公司協(xié)作生產(chǎn)。壓花加工的不銹鋼公司如表6-9所示。
3. 鍍層
因為不銹鋼本身具備耐腐蝕性,因此一般不進行鍍層等表面處理。但是,美國在很早以前就將 AISI 409(SUH 409:11Cr-Ti)作為不銹鋼使用,而且生產(chǎn)鋁鍍層不銹鋼用于汽車排氣系統(tǒng)零部件。鍍層鋼板母材的切口端面部分雖然存在耐腐蝕性問題,但由于利用鋁的犧牲陽極防腐蝕作用,使SUH409(11Cr-Ti)材料達到與不銹鋼的代表型 SUS304(18Cr-8Ni)相當?shù)哪透g性能。對此,進行綜合成本與加工方法研討后,認定可以采用。在日本具備高爐的不銹鋼生產(chǎn)廣家,也開始以SUH409L(11Cr-Ti-LC)或SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)生產(chǎn)鍍鋁層不銹鋼,作為汽車排氣系統(tǒng)零部件的材料。
在用途方面,不局限用于汽車制造行業(yè),又向屋頂用材料方面發(fā)展;鍍層材料方面,不僅用鋁,還用上了鋅。還有,電池外殼也使用普通鋼鍍鎳層。但因為端面銹蝕問題,要求其中一部分使用不銹鋼鍍鎳層,用于紐扣型電池殼。
在鍍層不銹鋼中,鍍鋁層不銹鋼及鍍鋅層不銹鋼的廠家有新日鐵住金不銹鋼公司和日新制鋼公司;鍍鎳層不銹鋼的廠家有高砂鐵工公司等。如上所述,鍍鋁層不銹鋼,是在不銹鋼鋼卷上,進行熱浸鍍鋁的方法,是利用鋁的犧牲陽極防腐蝕原理。此法,使冷態(tài)連續(xù)軋制的低檔不銹鋼SUH409L也具備了良好的耐腐蝕性能。面向建材方面,生產(chǎn)出在SUS445J1L(22Cr-1Mo-LC)上鍍鋁,最近又生產(chǎn)出SUH409L,SUS436L鍍鋁層不銹鋼,成功地用于新日本制鐵八幡制鐵所綜合中心大廈(SUH409L),南紀白浜機場候機大廳(SUH409L),新鴻機場候機大廳(SUH409L),東京國際展覽中心(SUS445J1L)等的屋頂工程。過去,在國際市場上,由于美國阿姆科具有熱浸鍍鋁專利的優(yōu)勢,沒有出口產(chǎn)品;最近開始出口,所以產(chǎn)量日增。
熱浸鍍鋅不銹鋼是將不銹鋼卷進行熱浸鍍鋅,借助于鋅的犧牲陽極防腐蝕作用,使不銹鋼SUS430(18Cr)獲得充分的耐腐蝕性能。由于熱浸鍍鋅后的不銹鋼板表面色調(diào)不和諧,所以,還要將表面處理成黑灰色調(diào)。此類材料應(yīng)用在滋賀縣立大學環(huán)境學院,周南市立美術(shù)博物館,佐川美術(shù)館,京都國際會館等處所。
因為不銹鋼表面有靜態(tài)薄膜,其電導(dǎo)性不佳,因此在與電氣相關(guān)的產(chǎn)品,使用上受到限制。與此相比,鍍鎳層不銹鋼是將不銹鋼卷鍍鎳,鍍鎳的不銹鋼同時具備電導(dǎo)性和耐腐蝕性,可以用在紐扣電池上。紐扣電池有堿性電池(LR);氧化銀電池(SR),二氧化錳電池(CR)3種,鍍鎳的不銹鋼只在SR、CR上使用。不銹鍍鎳鋼種,原來以SUS304為主體,最近為了降低成本,改換成以SUS430為主體。
4. 其他表面處理
其他的表面處理方法,有“印克”彩色發(fā)光及浸蝕浮雕等。“印克”彩色發(fā)光是“印克”公司(加拿大)所開發(fā)的一種技術(shù),利用不銹鋼表面薄膜厚度及其干涉色,使其產(chǎn)生彩色發(fā)光,這種技術(shù),很早就有一些場合使用過。浸蝕浮雕技術(shù),不僅可用于新穎構(gòu)思設(shè)計的表面處理工藝,亦可應(yīng)用于孔加工。
不銹鋼雖然是耐腐蝕性材料,但是有幾種酸能使其發(fā)生腐蝕。如果將部分材料表面用絕緣材料遮蔽起來(做成各種圖案),使用腐蝕液進行腐蝕,這樣就可以和蝕孔一樣,進行圖形加工。在電子產(chǎn)品的導(dǎo)線架或彩色電視機顯像管的蔭罩,都用這種方法代替沖孔。這種技術(shù)在印刷行業(yè)比機械行業(yè)使用得更多,如顯像管蔭罩用腐蝕液加工孔的市場占有率就很高。