CN113276010A - 一种微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，按以下步骤进行：除油→流动水清洗→抛光→急水冲洗→超声波清洗→脱水防锈；进行除油步骤时，采用超声波清洗方式除油，清洗液为水基金属清洗剂，清洗温度为40～60℃，清洗时间为1～5mi n；进行流动水清洗步骤时，清洗时间为1～3mi n；进行抛光步骤时，采用液体化学抛光，抛光液为水基金属防锈清洗剂，抛光时间为1～40mi n；进行急水冲洗步骤时，冲洗时间为1～3m；进行超声波清洗步骤时，采用纯净水清洗，清洗时间为1～2mi n；进行脱水防锈步骤时，采用浸涂法。本发明的补救方法，不仅能减少工序，还能提高零件表面氧化膜层的均匀性，并能大幅度提高零件的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法。
背景技术
在生产微型轴承零件(内圈、外圈、防尘盖、紧圈等)过程中，当微型轴承零件处于潮湿环境中时很容易产生锈蚀。由于铁锈非常疏松，因而容易加剧腐蚀轴承零件。如果在钢铁表面上形成一层致密的磁性氧化铁薄膜，一方面可以提升零件的耐腐蚀性，还能起到表面装饰作用。
目前应用最广泛是发黑处理，使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。这种处理工艺是在高温碱性条件下氧化发黑，即在含有一定氧化剂的氢氧化钠碱溶液中进行，在高温碱性条件下氧化剂和氢氧化钠会与金属发生化学作用，使金属表面生成以磁性氧化铁为主要成分的氧化膜，氧化膜的厚度一般只有0.6～2μm，并且可调。这个氧化膜对轴承零件的精度和尺寸几乎没有影响。微型轴承零件发黑处理的工艺流程为：表面化学除油→流动水清洗→酸洗或弱腐蚀→流动水清洗→碱性氧化处理→清洗→皂化→流动水清洗→上油。
通常在发黑处理后微型轴承零件表面的氧化膜会产生一些缺陷：主要是氧化膜发花、色泽不均匀等，主要表现为：表面附着白色堆积物、白斑、红色沉积物、绿色挂灰、乌黑挂层等现象。传统的解决办法是化学法褪膜，即先将发黑过的零件用酸液浸泡褪膜，再进行二次发黑处理。这种方法存在以下不足之处：
(1)将发黑后的零件用较强的酸液浸泡褪膜，如采用浓度为10～30％的硫酸浸泡，这种酸液对人体及环境不友好。
(2)酸液的浸泡时间并不容易控制，浸泡时间过长酸液容易对底材产生腐蚀，存在报废风险。
(3)经酸液褪膜后若表面残留酸液不能及时冲洗干净容易产生二次锈蚀隐患。
(4)整个发黑操作持续约2个小时，严重影响了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，它不仅能减少工序，还能提高零件表面氧化膜层的均匀性，从而能大幅度提高零件的合格率。
本发明的目的是这样实现的：一种微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，按以下步骤进行：除油→流动水清洗→抛光→急水冲洗→超声波清洗→脱水防锈；
进行除油步骤时，采用超声波清洗方式除油，超声波的频率≥25KHz，清洗液为水基金属清洗剂，并用自来水进行稀释，水基金属清洗剂的含量为3％～10％；清洗温度为40～60℃，清洗时间为1～5min；
进行流动水清洗步骤时，清洗时间为1～3min；
进行抛光步骤时，采用液体化学抛光，磨料为球形或椭球形；抛光液为水基金属防锈清洗剂，并用自来水进行稀释，水基金属防锈清洗剂的含量为5％～10％，零件和磨料的比例为4︰1～10︰1；零件、磨料和抛光液占整个抛光设备的筒体体积的55～80％；抛光设备的转速为50～300转/分；抛光时间为1～40min；
进行急水冲洗步骤时，冲洗时间为1～3min；
进行超声波清洗步骤时，超声波的频率≥25KHz，并采用纯净水清洗，清洗时间为1～2min；
进行脱水防锈步骤时，采用浸涂法，将待处理的零件完全浸没在盛有脱水防锈油的槽中并作上下抖动后取出，再放入另一个盛有脱水防锈油的槽中并作上下抖动后取出。
上述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其中，所述微型轴承零件的材质为高碳合金钢、中碳合金钢、低碳合金钢、高速钢或轴承钢。
上述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其中，进行除油步骤和水防锈步骤时，均将待处理的零件平铺在不锈钢网篮中，零件铺设不超过两层。
上述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其中，进行抛光步骤时，所述抛光设备采用回转滚筒、离心滚筒机或流动式光饰机。
上述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其中，进行抛光步骤时，所述磨料的材质为人造金刚石、陶瓷或立方氮化硅。
本发明的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法具有以下特点：
1、无须经过酸液褪膜，无须再进行二次发黑，整个过程不涉及危险化学品，对环境友好；
2、操作时间短，整个处理时间不超过60min，使生产效率大幅度提高；
3、整个操作简单，且节约人工成本；
4、提高了零件的氧化膜层均匀性，使零件的表观质量明显提高，可大幅度提高零件的合格率。
具体实施方式
本发明的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，适用于材质为高碳合金钢、中碳合金钢、低碳合金钢、高速钢或轴承钢的微型轴承零件，微型轴承零件包括内圈、外圈、保持架和紧圈等；这些微型轴承零件经高温碱性氧化处理后存在氧化膜发花、色泽不均匀等缺陷。氧化膜发花、色泽不均匀主要表现为：表面附着白色堆积物、白斑、红色沉积物、绿色挂灰、乌黑挂层等现象。
本发明的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，按以下步骤进行：除油→流动水清洗→抛光→急水冲洗→超声波清洗→脱水防锈；
进行除油步骤时，将待处理的零件平铺在不锈钢网篮中，零件铺设不超过两层，采用超声波清洗方式除油，超声波的频率≥25KHz，清洗液采用牌号为6005的水基金属清洗剂，并用自来水进行稀释，水基金属清洗剂的含量为3％～10％；清洗温度为40～60℃，清洗时间为1～5min；
进行流动水清洗步骤时，清洗时间为1～3min；
进行抛光步骤时，采用液体化学抛光，抛光设备采用回转滚筒、离心滚筒机或型号为LLD6X3的流动式光饰机；磨料为球形或椭球形，磨料的材质为人造金刚石、陶瓷或立方氮化硅；抛光液采用牌号为6005的水基金属防锈清洗剂，并用自来水进行稀释，水基金属防锈清洗剂的含量为5％～10％，零件和磨料的比例为4︰1～10︰1；零件、磨料和抛光液占整个抛光设备的筒体体积的55～80％；抛光设备的转速为50～300转/分；抛光时间为1～40min；
进行急水冲洗步骤时，冲洗时间为1～3min；
进行超声波清洗步骤时，超声波的频率≥25KHz，并采用纯净水清洗，清洗时间为1～2min；
进行脱水防锈步骤时，采用浸涂法，将待处理的零件平铺在不锈钢网篮中，零件铺设不超过两层，将待处理的零件完全浸没在盛有脱水防锈油的槽中并作上下抖动后取出，再放入另一个盛有脱水防锈油的槽中并作上下抖动后取出。
本发明的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其中，
进行除油步骤时采用水基金属清洗剂，一方面为了去除发黑零件表面的油污，另一方面考虑到后续的抛光步骤也是采用水基类清洗剂；
进行抛光步骤时采用液体化学抛光，这是本发明最主要的步骤，一方面有助于提高发黑零件表面氧化膜层的均匀性，另一方面有助于提高发黑零件的表观质量；磨料的材质采用组织结构紧密且质地坚硬、耐磨、耐酸、耐碱、耐油的人造金刚石、陶瓷或立方氮化硅；磨料的形状既要防止划伤发黑零件表面氧化膜层，又要容易进行清洗和分选，因此磨料选择球形或椭球形；磨料的规格根据产品零件的尺寸确定，以不嵌入被加工零件中去为准。
进行脱水防锈步骤时采用浸涂法，一方面是将零件表面的水脱掉，另一方面是为了后续的储存防锈。
现以某微型端盖轴承的外圈为例，该外圈的尺寸：内径为φ5mm，外径为φ16.5mm，凸缘外径为φ17.6mm，凸缘宽度为φ2.0mm，外圈的材质为轴承钢。下表1列出了针对该外圈表面的氧化膜不同的缺陷所采用的抛光参数。下表2列出了针对该外圈表面的氧化膜不同的缺陷经过本发明的补救方法后的表观。
表1
表2
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (5)
1.一种微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其特征在于，所述补救方法按以下步骤进行：除油→流动水清洗→抛光→急水冲洗→超声波清洗→脱水防锈；
进行除油步骤时，采用超声波清洗方式除油，超声波的频率≥25KHz，清洗液为水基金属清洗剂，并用自来水进行稀释，水基金属清洗剂的含量为3％～10％；清洗温度为40～60℃，清洗时间为1～5min；
进行流动水清洗步骤时，清洗时间为1～3min；
进行抛光步骤时，采用液体化学抛光，磨料为球形或椭球形；抛光液为水基金属防锈清洗剂，并用自来水进行稀释，水基金属防锈清洗剂的含量为5％～10％，零件和磨料的比例为4︰1～10︰1；零件、磨料和抛光液占整个抛光设备的筒体体积的55～80％；抛光设备的转速为50～300转/分；抛光时间为1～40min；
进行急水冲洗步骤时，冲洗时间为1～3min；
进行超声波清洗步骤时，超声波的频率≥25KHz，并采用纯净水清洗，清洗时间为1～2min；
进行脱水防锈步骤时，采用浸涂法，将待处理的零件完全浸没在盛有脱水防锈油的槽中并作上下抖动后取出，再放入另一个盛有脱水防锈油的槽中并作上下抖动后取出。
2.根据权利要求1所述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其特征在于，所述微型轴承零件的材质为高碳合金钢、中碳合金钢、低碳合金钢、高速钢或轴承钢。
3.根据权利要求1所述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其特征在于，进行除油步骤和水防锈步骤时，均将待处理的零件平铺在不锈钢网篮中，零件铺设不超过两层。
4.根据权利要求1所述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其特征在于，进行抛光步骤时，所述抛光设备采用回转滚筒、离心滚筒机或流动式光饰机。
5.根据权利要求1所述的微型轴承零件表面氧化膜缺陷的补救方法，其特征在于，进行抛光步骤时，所述磨料的材质为人造金刚石、陶瓷或立方氮化硅。
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