金属抛光材质-不锈钢介绍

介绍合金钢-不锈钢

不锈钢,也称为不锈耐酸钢或台语的「白铁仔」,是一种耐腐蚀性的合金钢。在大气、酸、碱、盐等腐蚀性环境中,不锈钢能维持钝态,不易生锈。其主要成分是铬,含量通常在12%到30%之间,铬是决定不锈钢防锈能力的核心元素。此外,不锈钢常含有镍、钼、锰、钨等其他金属元素,以增强其耐腐蚀性、强度与韧性。这种钢材因其优越的耐蚀性能,被广泛应用于建筑、食品加工、化学设备以及医疗器械等领域。

不锈钢等级依机械性质、耐腐蚀性、表面加工与金属含量可分为200、300、400等系列

不锈钢种类

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。


不锈钢在某些情况下其实会生锈。它并不是天然存在的元素,而是一种由多种金属元素组成的人造合金。在这些元素中,铬(Cr)是影响不锈钢防锈能力的关键成分。不锈钢之所以称为“不锈钢”,是因为它的表面会自然形成一层极薄且坚固的氧化铬膜,这层氧化膜能够阻隔氧气与不锈钢表面的接触,从而提供防锈保护。

许多人认为镍是使不锈钢具有抗锈性的主要因素,这其实并不正确。镍在不锈钢中主要的作用是稳定合金结构并增强其延展性,使铬能够更均匀地分布在不锈钢表面,以提高防锈性能。


1. 不锈钢表面清洁方式造成物理性破坏

使用钢刷清洁不锈钢表面会造成刮痕,这些刮痕会破坏其表面的氧化保护层。

2.不锈钢表面的金属附着物造成电化学腐蚀

当不锈钢表面附着了其他金属粉尘或颗粒时,这些异物在潮湿空气中与不锈钢接触,会形成冷凝水。由于不同金属之间的活性差异,会发生电化学反应,这种反应会破坏不锈钢表面的氧化保护层,导致腐蚀的发生,这种现象称为电化学腐蚀,也被称为水锈。

3.不锈钢表面的有机物质腐蚀

当不锈钢表面粘附有机物质(如蔬菜汁、面汤、痰等)时,这些有机物在潮湿环境下会逐渐发生分解,并与水和氧气反应生成有机酸。这些有机酸长时间附着在不锈钢表面,会对金属的氧化保护层造成损害,最终导致不锈钢表面发生腐蚀。

4.不锈钢表面的化学物质沾附

当不锈钢表面黏附了含有酸、碱、盐类的物质(如装修时的碱水、石灰水等),这些化学物质会与金属表面发生反应,导致局部腐蚀。这种腐蚀会破坏不锈钢的氧化保护层,特别是在这些物质长时间停留在表面的情况下。类似地,使用酸性清洁剂或酸性物品擦拭不锈钢,也会加速腐蚀过程。

5.空污对不锈钢表面的影响

在污染的空气中,尤其是含有大量硫化物、氧化碳和氧化氮的环境中,当这些气体与冷凝水接触时,会生成酸性液体,例如硫酸、硝酸和醋酸。这些酸性液体会在不锈钢表面形成液点,并引发化学腐蚀,逐渐破坏不锈钢的氧化保护层,导致金属的腐蚀和损坏。


1.常见的瑕疵?

划痕

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。

麻点

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.跟其他金属相比不锈钢抛光的困难点?

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。

工具准备

1.金相研磨抛光机

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。

不锈钢抛光的抛光流程

电镀金刚石研磨盘+水>氧化铈抛光垫+金刚石液>植绒抛光垫+金刚石液>短纤维绒抛光垫+金刚石液

实验的抛光问题

1.使用金刚石树脂研磨盘(#1000)抛光时间过长表面容易出现焦掉的痕迹

2.精密抛时磨盘转速过快容易产生麻点


奈米金刚石抛光液 / 研磨液 / 悬浮液>>>拋光液

抛光液 / 研磨液 / 悬浮液
抛光液 / 研磨液 / 悬浮液
  • 较适合:机械操作
  • 状态:液体状(油性/水性/醇类)
  • 抛光时可以搭配双面研磨机、化学机械抛光(CMP)、金相研磨使用
  • ※因磨料为游离状态可对物件大范围进行抛光
  • ※如果工件表面还很粗糙可以选择粒径较大的抛光液使用

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抛光垫 / 研磨垫
抛光垫 / 研磨垫
  • 材質:
  • 含磨料:氧化铈抛光垫、金刚石树脂研磨盘、电镀金刚石研磨盘
  • 不含磨料:植绒、短纤维绒、聚氨脂(黑色绒布)、编织、绒毛、多孔、硬布、软布等

不锈钢的制品已经随处可见应用在日常生活中举凡厨房用具、医疗器材、建筑材料等常见于它的身影,由多种金属所制成的不锈钢使它具有耐腐蚀性、耐酸碱及耐用等特性,不锈钢经常需要进行表面抛光处理,在抛光中容易产生麻点、水斑、橘皮效性等问题,选择适合的抛光工具及加工方式,有助降低生产成本,大大减少加工时间。


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  5. 覆盘

研磨方面 我们提供客制化调整,可以依加工需求调整比例已达最高效率

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