介紹合金鋼-不鏽鋼
不鏽鋼,也稱為不鏽耐酸鋼或台語的「白鐵仔」,是一種耐腐蝕性的合金鋼。在大氣、酸、鹼、鹽等腐蝕性環境中,不鏽鋼能維持鈍態,不易生鏽。其主要成分是鉻,含量通常在12%到30%之間,鉻是決定不鏽鋼防鏽能力的核心元素。此外,不鏽鋼常含有鎳、鉬、錳、鎢等其他金屬元素,以增強其耐腐蝕性、強度與韌性。這種鋼材因其優越的耐蝕性能,被廣泛應用於建築、食品加工、化學設備以及醫療器械等領域。
目錄
常見的不銹鋼種類
不鏽鋼等級依機械性質、耐腐蝕性、表面加工與金屬含量可分為200、300、400等系列
200系列:在二次世界大戰期間,由於鎳金屬供應不足,將鎳含量減半,並以成本較低的錳來取代,形成了200系列不鏽鋼。這種鋼材是300系列不鏽鋼的替代品,雖然價格較便宜,但耐腐蝕性較差,容易受環境影響而腐蝕。200系列不鏽鋼主要用於工業製品,如鐵窗和鐵門。根據其金屬成分的不同,200系列可細分為201、204等不同等級。
300系列:鉻和鎳含量較高的不鏽鋼在強度和抗腐蝕性方面表現優良,具有堅固和耐用的特性。300系列不鏽鋼可依金屬成分劃分為不同等級,其中304不鏽鋼被稱為食品級不鏽鋼,廣泛應用於廚房用具和食品加工設備。而316不鏽鋼則被稱為醫療級不鏽鋼,具有優良的耐腐蝕性,通常用於高價鍋具及外科手術器械等領域。這兩種不鏽鋼的應用範圍非常廣泛。
400系列:主要由鐵和鉻合金組成,幾乎不含鎳。與300系列不鏽鋼相比,400系列容易生鏽,但其加工性較好,對硝酸的抗腐蝕性也較佳,並具有磁性,可以用來區分300系列。這個系列中,430不鏽鋼是最常見的類型,廣泛應用於汽車飾件及相關零部件,也常用於廚具、洗碗機和洗衣機的內部結構。
不鏽鋼會生鏽嗎?
不鏽鋼在某些情況下其實會生銹。它並不是天然存在的元素,而是一種由多種金屬元素組成的人造合金。在這些元素中,鉻(Cr)是影響不鏽鋼防鏽能力的關鍵成分。不鏽鋼之所以稱為“不鏽鋼”,是因為它的表面會自然形成一層極薄且堅固的氧化鉻膜,這層氧化膜能夠阻隔氧氣與不鏽鋼表面的接觸,從而提供防鏽保護。
許多人認為鎳是使不鏽鋼具有抗銹性的主要因素,這其實並不正確。鎳在不鏽鋼中主要的作用是穩定合金結構並增強其延展性,使鉻能夠更均勻地分布在不鏽鋼表面,以提高防鏽性能。
不鏽鋼生鏽的原因
1. 不鏽鋼表面清潔方式造成物理性破壞
使用鋼刷清潔不鏽鋼表面會造成刮痕,這些刮痕會破壞其表面的氧化保護層。
2.不鏽鋼表面的金屬附著物造成電化學腐蝕
當不鏽鋼表面附著了其他金屬粉塵或顆粒時,這些異物在潮濕空氣中與不鏽鋼接觸,會形成冷凝水。由於不同金屬之間的活性差異,會發生電化學反應,這種反應會破壞不鏽鋼表面的氧化保護層,導致腐蝕的發生,這種現象稱為電化學腐蝕,也被稱為水銹。
3.不鏽鋼表面的有機物質腐蝕
當不鏽鋼表面粘附有機物質(如蔬菜汁、麵湯、痰等)時,這些有機物在潮濕環境下會逐漸發生分解,並與水和氧氣反應生成有機酸。這些有機酸長時間附著在不鏽鋼表面,會對金屬的氧化保護層造成損害,最終導致不鏽鋼表面發生腐蝕。
4.不鏽鋼表面的化學物質沾附
當不鏽鋼表面黏附了含有酸、鹼、鹽類的物質(如裝修時的鹼水、石灰水等),這些化學物質會與金屬表面發生反應,導致局部腐蝕。這種腐蝕會破壞不鏽鋼的氧化保護層,特別是在這些物質長時間停留在表面的情況下。類似地,使用酸性清潔劑或酸性物品擦拭不鏽鋼,也會加速腐蝕過程。
5.空汙對不鏽鋼表面的影響
在污染的空氣中,尤其是含有大量硫化物、氧化碳和氧化氮的環境中,當這些氣體與冷凝水接觸時,會生成酸性液體,例如硫酸、硝酸和醋酸。這些酸性液體會在不鏽鋼表面形成液點,並引發化學腐蝕,逐漸破壞不鏽鋼的氧化保護層,導致金屬的腐蝕和損壞。
拋光不鏽鋼常見的問題
1.常見的瑕疵?
劃痕:通常由於拋光工具或材料的選擇不當導致。粗糙的拋光顆粒或磨損的工具會在模具表面留下細微的劃痕。
麻點:表現為產品表面呈凹凸不平的粗糙面,其表面氧化膜由於劃傷、微粒壓傷、活性陰離子損傷遭到破壞而失去了完整性,從而形成膜孔電池,膜為陰極,孔隙下的金屬為陽極。
水斑或油斑:拋光過程中使用的潤滑劑、油脂或水分殘留在表面,形成斑點,這些斑點會降低表面的均勻光潔度。
橘皮效應:不規則且粗糙的表面稱為「橘皮」。產生「橘皮」的原因有很多,最常見的包括拋光時的壓力過大、拋光時間過長,以及不當的拋光方法等。這些因素會影響表面的平滑度,導致橘皮狀的紋理出現。
2.跟其他金屬相比不鏽鋼拋光的困難點?
焦痕:粗級拋光時間過長表面容易出現焦掉的痕跡
麻點:精密拋光時磨盤轉速過快容易產生麻點
不鏽鋼拋光實驗內容
不鏽鋼是擁有優良耐蝕性、耐酸鹼的合金鋼,經常用於日常生活中大大小小的產品與建築材料。然而,在拋光過程中,常常會遇到一些挑戰,例如:劃痕、水斑、橘皮效應等問題,這些都會影響最終的表面光潔度及效果。
為了有效解決這些問題,宏崴實驗室對不鏽鋼進行機械拋光的實驗,探索不同拋光技術和條件對拋光效果的影響。在實驗中,我們評估了拋光工具、拋光劑的選擇,旨在優化拋光過程,提高不鏽鋼的表面光潔度從而提升其在實際應用中的表現。
工具準備
1.金相研磨拋光機
2.研磨盤:如:電鍍鑽石研磨盤(400#)、鑽石樹脂研磨盤(400#.1000#)。
3.拋光墊:如:氧化鈰皮拋光墊、植絨絲拋光墊、短纖維絨拋光墊等不同磨料的型號。
4.拋光液:如:奈米鑽石拋光液15um.6um.1um,搭配做使用。
不鏽鋼拋光的拋光流程
電鍍鑽石研磨盤+水>氧化鈰拋光墊+鑽石液>植絨拋光墊+鑽石液>短纖維絨拋光墊+鑽石液
實驗的拋光問題
1.使用鑽石樹脂研磨盤(#1000)拋光時間過長表面容易出現焦掉的痕跡
2.精密拋時磨盤轉速過快容易產生麻點
推薦的拋光工具
奈米鑽石拋光液 / 研磨液 / 懸浮液 >>>拋光液
- 較適合:機械操作
- 狀態:液體狀(油性/水性/醇類)
- 拋光時可以搭配雙面研磨機、化學機械拋光(CMP)、金相研磨使用
- ※因磨料為游離狀態可對物件大範圍進行拋光
- ※如果工件表面還很粗糙可以選擇粒徑較大的拋光液使用
拋光墊 / 研磨墊 >>>> 上架中,可搶先與業務了解~
- 材質:
- 含磨料:氧化鈰拋光墊、鑽石樹脂研磨盤、電鍍鑽石研磨盤
- 不含磨料:植絨、短纖維絨、聚氨脂(黑色絨布)、編織、絨毛、多孔、硬布、軟布等
結論
不鏽鋼的製品已經隨處可見應用在日常生活中舉凡廚房用具、醫療器材、建築材料等常見於它的身影,由多種金屬所製成的不鏽鋼使它具有耐腐蝕性、耐酸鹼及耐用等特性,不鏽鋼經常需要進行表面拋光處理,在拋光中容易產生麻點、水斑、橘皮效性等問題,選擇適合的拋光工具及加工方式,有助降低生產成本,大大減少加工時間。
行動
- 當前測量的表面粗糙度是否達到您預期的目標 >>> 研磨拋光與表面粗糙度對照表
- 金屬常見的問題與解決>>> 金屬拋光瑕疵修復指南:常見問題解決方案及優質材料工具推薦
- 如何解決 解決方案>>> 六種 模具拋光 ,你認識了多少?
- 執行 >>> 拋光磨料、拋光設備、拋光工具
- 覆盤
研磨方面 我們提供客製化調整,可以依加工需求調整比例已達最高效率
如果看完內文還是不知道怎麼挑選最適合的。
歡迎跟我們聯絡,我們會有專人為您解答
如有需要訂製報價也歡迎與我們聯繫
客服時間:周一至周五09:00~18:00
電話:07 223 1058
有想了解的題材或電話說不清楚的都歡迎私訊臉書~~
宏崴臉書:https://www.facebook.com/honwaygroup