热处理工艺下，零件表面氧化皮过多，怎样有效预防与去除？

在热处理工艺中，零件表面产生过多氧化皮是常见问题，可分别从预防和去除两方面着手解决：

预防措施

控制热处理气氛

采用保护气氛：在加热过程中，将零件置于充满保护气体的环境里，像氮气、氩气这类惰性气体，或使用可控气氛炉，通入一氧化碳、氢气与氮气的混合气体，避免零件与空气中的氧气接触，抑制氧化反应。比如精密轴承零件热处理时，在高纯氮气保护气氛下，几乎不会产生氧化皮。

真空热处理：把零件放置在真空环境的热处理炉内，抽去炉内空气，氧含量极低，能从根本上杜绝氧化反应发生。航空航天领域的一些高端零部件，因对表面质量要求严苛，常采用真空热处理。

优化加热速度与温度

分段加热：对于形状复杂、尺寸较大的零件，采取分段缓慢加热的方式。先低温预热，使零件内外温差减小，之后再逐步升温到最终热处理温度，降低氧化速率。例如大型模具，先在300500°C预热，再升温至淬火温度，能减少表面氧化。

控制加热温度与时间：依据零件材料特性，精准设定加热温度与保温时间，避免过度加热。温度越高、时间越长，氧化反应越剧烈，所以在满足热处理效果前提下，尽量采用较低温度与较短时间组合。

使用防护涂层

涂覆防氧化涂料：热处理前，在零件表面均匀涂覆一层防氧化涂料，涂料在加热时形成致密保护膜，隔绝氧气。无机类防氧化涂料耐高温性能好，常用于高温热处理场景；有机类涂料操作简便、成本低，适用于一些对防护要求不高的零件。

镀覆金属防护层：通过电镀、化学镀方式，在零件表面镀上一层薄金属，如镀镍、镀锌，金属层能阻挡氧气与零件基体接触，起到防护作用，镀覆层厚度通常在几微米到几十微米之间。

去除方法

机械打磨

喷砂处理：利用高速喷射的砂粒冲击零件表面，打掉氧化皮，使零件露出光洁基体。砂粒可选石英砂、刚玉砂等，喷砂压力依据零件材质与尺寸合理调整，既能高效去除氧化皮，又不损伤零件。

抛丸处理：靠抛丸机抛出的弹丸击打零件，弹丸多是钢丸、钢丝切丸，清理氧化皮同时，还能起到强化零件表面的效果，常用于批量处理中小型零件。

化学酸洗

酸液选择：针对不同金属材质零件，选用适配的酸液。钢铁零件常用盐酸、硫酸酸洗；铝合金零件适合用硝酸、氢氟酸混合酸液。酸液浓度、温度、酸洗时间要精准把控，防止过度腐蚀零件。

缓蚀剂添加：为减少酸液对零件基体的腐蚀，酸洗时添加缓蚀剂，如乌洛托品用于盐酸酸洗钢铁时，它吸附在零件表面，减缓腐蚀速度，让酸洗更可控。

电化学清洗

阳极电解清洗：把零件作为阳极置于电解液中，通电后，零件表面氧化皮在阳极发生溶解反应，被去除。电解液成分依零件材质调配，这种方法对复杂形状零件清理效果较好。

阴极电解清洗：零件作阴极，利用阴极析出的氢气冲击、剥离氧化皮，不过此方法要注意控制时间，防止零件吸氢变脆。