【航空工业行业标准(HB)】 不锈钢酸洗钝化处理工艺

中华人民共和国航空工业部部标准HB/Z83-84
不锈钢酸洗钝化处理工艺
1984-10-15发布
中华人民共和国航空工业部批准1985-1-01实施
中华人民共和国航空工业部
部标准
不锈钢酸洗钝化处理工艺
本标准规定了不锈钢零（组）件酸洗、钝化的工艺方法。HB/Z83—-84
（1）不锈钢零（组）件的酸洗主要是除掉奥氏体不锈钢（如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9等）和马氏本不锈钢（如1Cr13、2Cr13、Cr17Ni2等）制的零（组）件经高温作业（如热处理、焊接、锻造和铸造等）产生的氧化皮，也可以暴露不锈钢结晶来检查治金缺陷。由于零（组）件的形状复杂或搭接组合造成的狄缝，使酸洗钝化溶液不易清除和不同材料组合的零（组）件，不能采用酸洗钝化工艺。酸洗溶液对基体金属具有腐蚀性，会改变零件的尺寸。不锈钢酸洗方法一般可以分如下两大类：单一式酸洗：指零件不经过任何“松皮”工序，直接用酸洗除氧化皮的方法。一般只用于除去薄层的氧化皮。
复合式酸洗：指零件在酸洗前增加一道“松皮”工序，使氧化皮变得疏松易除，然后再酸洗的方法。
（2）钝化是一种用一定的溶液对不锈钢表面的处理。钝化可以使零件(组)体表面形成防止蚀的薄膜和排除零件表面的铁等金属杂质，以提高耐蚀性。1工艺流程
单一式酸洗、钝化工艺流程
酸洗前的验收
有机溶剂除油（按需要进行）
化学或电化学除油
热水洗
流动冷水洗
予酸洗
流动冷水洗
流动冷水洗
除挂灰
热水洗免费标准bzxz.net
流动冷水洗
流动冷水洗
6中和
流动冷水洗
航空工业部1984年10月15日发布1985年1月1日
1.1.18干燥
1.1.19，拆卸
1.1.20除氢
1.1.21质量检验
HB/Z83-84
注：（1）吹砂或喷丸零件可不进行1.1.2工序和1.1.4至1.1.12工序。（2）全机械加工表面的零件可不进行1.1.7至1.1.13工序。（3）未经酸洗的零件可不进行1.1.20工序。1.2复合式酸洗、钝化工艺流程
酸洗前的验收
有机溶剂除油
化学和电化学除油
热水洗
流动冷水洗
热水洗
流动冷水洗
流动冷水洗
除挂灰
热水洗
流动冷水洗
1.2.16钝化
流动冷水洗
流动冷水洗
热水洗
1.2.22拆卸
1.2.23除氢
1.2.24质量检验
注：不要求钝化的零（组）件不进行1.2.17和1.2.18工序。主要工序说明
2,1酸洗前的验收
酸洗前零（组）件的表面质量应符合HB5292-84的规定。2.2有机溶剂除油
根据零件表面情况，可用汽油或三氟乙烯蒸气除油。2.3装挂
琴件应用适当材料（尼龙绳、网、不锈钢丝等）的夹具装挂，不要互相叠放。2.4化学或电化学除油
化学除油
昔性钠
磷酸钠
碳酸钠
水玻璃
总碱度
HB/Z83-84
(NaOH)
工业级
(NasPO,12H20)
(Na2CO.10H.0)
(XNa?O.YSiQ.)
（相当于NaOH）
注：工作过程中最好用压缩空气搅拌溶液。2.4.2电化学除油
苛性钠
磷酸钠
碳酸钠
水玻璃
总碱度
电流密度
电极材材
2.5干燥
（NaOH）工业级
(Na,PO,-12H20)
(Na2CO,.10H20)
(XNa,O.YSiO.)
（相当于NaOH）
工业级
工业级
工业级
工业级
工业级
工业级
00-80克/升
20—40克/升
20-40克/升
3—10克/升
65—100克/升
70--90℃
油除净为止
30—50克/升
20-—30克/升
2030克/升
35克/升
40—60克/升
60-80℃
3—10安培/分米
阴极3—5分钟
阳极1-5分钟
钢板或镀镍钢板
零（组）件用热压缩空气吹干或在100—120℃待烘箱中烘2030分钟。2.6松皮
为了使氧化皮变得疏松易除，可酌情选用下列任何一种方法，进行松皮。2.1.6熔融盐松皮
2.6.1.1熔触盐规范
苟性钠
硝酸钠
2.6.1.2水
(NaOH)
(NaNO,)
工业级
工业级
75—83%（重量比）
25—17%（重量比）
460±30℃
奥氏体不锈钢20—30分钟
马氏体不锈钢2—7分钟
零（组）件从熔触盐取出后，应立即浸入冷水中冷却。在熔触盐槽与水淬之间应有屏蔽开，以防止水溅入熔触盐槽内引起爆炸。注：有焊缝间鲸、卷边、深孔、育孔的零（组）件，以及各种导管均不宜用熔融盐松皮。因为熔触盐在水率后易凝结在间隙里或导管内腔中，不易清除。2.6.2碱性高锰酸盐松皮
高锰酸钾
昔性钠
碳酸钠
工业级
(NaOH)
工业级
(Na.CO,-10H2O)
工业级
50-—100克/升
100—125克/升
100—125克/升
100±5℃
碱液松皮
2.7予酸洗
控性钠
（NaOH)
亚硝酸钠
HB/Z 83-84
工业级
(NaNO,)
可在下列任一予酸洗溶液中进行。2.7.1盐酸溶液
（HCI比重1.19）
若丁工业级
注：可以不进行酸洗工序。
2.8酸洗
工业级
工业级
14小时
600-700克/升
150—250克/升
135145℃
12小时
50%以上（体积比）
盐酸含量的0.4%
10—20分钟
根据基体材料的不同，酸洗可任选下列一种溶液。通常，奥氏体不锈钢多采用浸蚀性较强的溶液，而马氏体不锈钢则多采用浸蚀性较弱的溶液，也可相互代用，但要适当地调整其工艺参数。在不影响零件尺寸和表面状态的情况下，允许重复进行酸洗工序。2.8.1奥氏体不锈钢可任选下列一种溶液进行酸洗。2.8.1.1
氢氟酸
硫酸铁
（HF比重1.1）
工业级
(Fe2(So）)3-9H20)
（H.SO.比重1.84）
（HNO：比重1.42）
工业级
工业级
工业级
氢氟酸（HF比重1.1）工业级
磺化煤工业级
吹砂件
注，允许室温下酸洗，可适当延长酸洗时间。2.8.1.3
未经吹砂件
硫酸（H,SO.比重1.84）
工业级
（NaNO：）工业级
硝酸钠
氯化钠
(NaCl)
工业级
2.8.2马氏体不锈钢可任选下列一种溶液酸洗。2.8.2.1
130—140克/升
300330克/升
65-70℃
20—30分钟
80—100克/升
70—80克/升
40—50克/升
1—1.5克/升
40-60℃
15—30分钟
1—3分钟
150—180克/升
40—50克/升
10—20克/升
60--80℃
58分钟
2.9除挂灰
氢氨氟酸
HB/Z 83-84
（HNO：比重1.42）
（HF比重1.1）
，（HNO.比重1.42）
工业级
工业级
工业级
磷酸（H.PO比重1.70）
工业级
20%（体积比）
8一10%（体积比）
5--10分钟
140—150克/升
110—120克/升
510分钟
不锈钢零（组）件酸洗后，表面一般都残留有一层挂灰，除去挂灰的方法有如下两种。2.9.1电化学除挂灰
将零（组）件置于一般电解除油槽（同2.4.2）中作阳极处理，阳极电流密度35安培/分米2，时间510分钟，其他规范同2.4.2。此法基本上能除掉挂灰，但对于大型、复杂零（组）件不适用。因为消耗电流大，内腔及深凹处除不尽，容易造成电弧烧伤。2.9.2气/水枪冲洗挂灰
用压缩空气（2-5公斤/米2）和自来水混合的高速水流冲洗零（组）件。2.10钝化
零（组）件应在下述溶液中进行钝化处理。硝酸（HNO：比重1.42）
工业级
2.11中和
300—500克/升
30--60分钟
为了避免零（组）件上有残留的酸液未洗净，应在下述溶液中进行中和处理。（NazCO：-10H2O）工业级
碳酸钠
2.12除氢
30—50克/升
一分钟之内
为了消除零（组）件在酸洗过程中所产生的氢脆，可在空气循环炉内进行除氢。温度
注：下列情况之一的零（组）件充许不除氢。（1）抗拉强度低于100公斤/毫米的。（2）下道工序需要电镀的。
180—200℃
2—3小时
（3）凡是下道工序中，需要在等于或大于除氢温度和时间中处理的。2.13质量检验
零件酸洗及钝化膜的质量要求按HB5292一84规定进行。3溶液的配制
3.1酸洗溶液的配制
3.1.1往槽中加入适量的水，在不断搅拌下分别加入计算量的氢氟酸、硝酸、硫酸、。配制时，槽5
液温度不宜超过60℃
HB/Z83-84
3.1.2按不同溶液成份要求加入已溶解（或调成糊状）的硫酸铁、硝酸钠、氯化钠、磺化煤等3.1.3加水至规定容积，搅拌均匀，分析各组份的实际含量，如符合规定即可使用，否则需经调整3.2钝化溶液的配制
3.2.1往槽中加入适量的水，在不断搅拌下加入计算量的硝酸。3.2.2加水至规定容积，搅拌均匀，分析硝酸的实际含量，如符合规定即可使用，否则需经调整。4溶液的维护和调整
4.1为了保证溶液正常工作，必须按周期进行分析、调整。如果溶液长期闲置不使用，应在使用前进行分析和调整。
4.1.1对于2.9.1.1溶液坐产中应控制硫酸铁与氢氟酸的含量比，即Fe2（SO，）：：HF≥3.5：1。4.1.2．当2.9.2.1溶液除氧化皮的效率降低时，可增加1%（体积比）的氢氟酸予以调整，如果增加氟酸仍不能提高除氧化皮的效率，则溶液予以报废。4.2钝化溶液中铁的含量不大于40克/升。5溶液的分析项目与周期见表1
溶液名称
化学或电化学除油
予酸洗
氢氟酸
铁杂质
碳酸钠
总碱度
硫酸铁
硝酸钠
氯化钠
分析周期
2~4周
2~4周
2~4周
1~2周
按需分析
2~4周
注：分析胤期是指两班制连续生产情况下的分析周期，特殊情况可适当调整分析项目和周期。6常见故障及其排除方法
6.1酸洗处理常见故障及其排除方法见表2。表
常见故障
局部氧化皮除不尽
基体过蚀
产生原因
在溶液和工艺参数正常杂件下是由于热处理前零（组）件表面油污未除净，热处理后生成极顽固的氧化皮。
热处理或殿洗时，零（组）件相互叠放。
调整溶液时加药过量，
排除方法
热处理前将零（组）件表面油污彻底除尽。
热处理前除油后不应赤手接触零件。可用砂纸打磨，重新酸洗。
将零（组）件排放或悬挂整齐，避免互相重叠，酸洗时经常抖动零件。可用纸砂打磨，重新酸洗。
分析调整溶液至规定范围
带见故障
基体过腐蚀
局部过腐蚀
酸洗效率低
HB/Z 83—84
续表2
产生原因
酸洗时间过长。
溶液温度过高。
酸洗过程中所产生的气体长时间滞留在某一部位。
Fes+逐渐还原为Fe2+
溶液中HF含量降低。
6.2钝化处理常见故障及其排除方法见表3。表3
带见故障
零件表面有疏松的照膜
膜层完整性试验和耐
蚀性试验不合格
不合格零件的遥修
产生原因
零件表面热处理氧化皮未处理净。零件表面氧化皮未处理净。
溶液铁离子含量过多，
排除方法
严格控制酸洗时间。
严格控制溶温度。
酸洗过程中要经常抖动零件或在酸洗溶液中加压缩空气搅拌。
添加Fe?（SO.）控制含量比
Fez (SO.) -+HF≥3.5+1.
添加HF.
排除方法
重新吹砂或酸洗除净氧化皮。
重新吹砂或酸洗除净氧化皮。
部分更换溶液或重新配制。
质量不合格的零（组）件可用吹砂或酸洗的方法进行重复处理
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