从源头到解决方案—探讨金属表面经钝化工艺后出现白点的问题

在金属表面处理技术中，钝化是一种常用的方法，旨在通过化学或电化学方法，在金属表面形成一层致密的氧化物薄膜，从而增强金属的耐腐蚀性。然而，在实际操作中，钝化后的金属表面有时会出现白点，这不仅影响产品的外观质量，还可能降低其使用性能。

本文将简要介绍这一现象，分析白点产生的原因，探讨避免或改善的方法，并结合实际案例进行展示。

钝化后金属表面出现白点，通常表现为在金属表面形成圆形或椭圆形的银白色或灰白色斑点。这些白点大小不一，可能单独存在，也可能密集分布。在显微镜下观察，白点可能表现为微小的裂纹或孔隙，有时也可能与金属基体有明显的界限。

钝化后金属表面白点的产生原因复杂多样，主要包括以下几个方面：

1.表面缺陷：

▫金属表面在钝化前可能存在划痕、凹陷等缺陷，这些区域在钝化过程中容易积聚污垢或钝化剂，导致白点形成。

▫钝化前清洗不彻底，金属表面残留的污垢、油脂或氧化物在钝化过程中与钝化剂发生反应，也可能导致白点产生。

2.钝化工艺不当：

▫钝化剂的浓度、pH值、温度及钝化时间等工艺参数控制不当，可能导致金属表面钝化膜的形成不均匀，出现白点。

▫钝化液中杂质较多，如氯离子、铁离子等，也可能影响钝化膜的质量，导致白点产生。

3.水质问题：

▫清洗和钝化过程中使用的水质不佳，含有杂质或氯离子等，可能在金属表面留下白色残留物，形成白点。

4.后处理不当：

▫钝化后金属表面未及时进行干燥或保护处理，导致水分或空气中的污染物与金属表面发生反应，也可能产生白点。

5.材料本身问题：

▫金属材料的内部应力、氢含量等因素也可能影响钝化效果，导致白点产生。例如，钢材中的白点缺陷，就是由于氢含量过高和内应力共同作用造成的。

针对钝化后金属表面白点的产生原因，可以从以下几个方面提出解决方案：

1.加强清洗工艺：

▫确保金属表面在钝化前得到彻底清洗，去除所有污垢、油脂和氧化物。

▫使用合适的清洗剂和清洗方法，如超声波清洗、喷砂处理等，提高清洗效果。

2.优化钝化工艺：

▫严格控制钝化剂的浓度、pH值、温度及钝化时间等工艺参数，确保金属表面形成均匀致密的钝化膜。

▫定期对钝化液进行过滤和更换，减少杂质对钝化膜的影响。

3.改善水质：

▫使用纯净水源进行清洗和钝化，避免水质中的杂质对金属表面造成污染。

▫如果条件有限，可以对水质进行预处理，如过滤、除氯等。

4.加强后处理：

▫钝化后金属表面应立即进行干燥和保护处理，防止水分和空气中的污染物与金属表面发生反应。

▫可以采用热风干燥、涂覆保护剂等方法进行后处理。

5.材料选择与处理：

▫选择内部应力小、氢含量低的金属材料进行加工。

▫在冶炼和加工过程中控制氢气的含量，减少内应力的产生。

以某钢厂生产的不锈钢件为例，该工件在钝化后表面出现了白点。经过分析，发现白点主要是由于钢中氢含量过高和内应力共同作用造成的。为了解决这个问题，钢厂采取了以下措施：

1.控制原始氢含量：

▫在冶炼过程中严格控制氢气的含量，采用真空浇注等有效措施减少钢中的氢含量。

2.扩氢处理和减低内应力：

▫采用等温退火等热处理方法，使氢在钢中充分扩散出来，并减少内应力的产生。

3.优化钝化工艺：

▫对钝化液进行过滤和更换，减少杂质对钝化膜的影响。

▫严格控制钝化剂的浓度和处理时间，确保金属表面形成均匀致密的钝化膜。

通过以上措施的实施，该钢厂成功解决了不锈钢件钝化后表面出现白点的问题，提高了产品的质量和耐腐蚀性。

钝化后金属表面白点的产生是一个复杂的问题，涉及表面缺陷、钝化工艺、水质、后处理以及材料本身等多个方面。通过加强清洗工艺、优化钝化工艺、改善水质、加强后处理以及选择合适的材料等措施，可以有效避免或改善钝化后金属表面白点的产生。

在实际应用中，应结合具体情况制定针对性的解决方案，以确保金属表面钝化处理的质量和效果。

审校 | 刘昊宇

编排丨仲凤元

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（表面精密加工技术联盟）

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