不銹鋼化學拋光溶(rong)液組成及中低溫工藝條件見表3-1。
配(pei)方 1
本配(pei)(pei)方中不使用硝酸,而(er)只使用硝酸鈉60g/L,代替硝酸,從(cong)而(er)消(xiao)除傳(chuan)統的(de)三酸拋(pao)(pao)光液(ye),消(xiao)除對(dui)環境和人體健康的(de)危(wei)害。該配(pei)(pei)方具有拋(pao)(pao)光效果好、出光速(su)率(lv)較快、無黃(huang)煙等優點。化(hua)學拋(pao)(pao)光的(de)工(gong)(gong)藝流程是:脫(tuo)脂(zhi)(脫(tuo)脂(zhi)液(ye)為常規堿性除油(you)液(ye),常溫下除油(you)15min)→水(shui)洗→化(hua)學拋(pao)(pao)光→水(shui)洗→中和(5%碳酸鈉溶液(ye))→水(shui)洗→干燥(或民度甘他工(gong)(gong)作)。
1. 磷酸
磷酸在化學拋光過程中既能起溶解作用,又在亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼表面生成一層不溶性磷酸鹽轉化膜,可以有效地抑制不銹鋼的過度溶解,當磷酸超過150ml/L時,會增大不銹鋼表面的磷酸鹽轉化膜的厚度,抑制溶解反應的進行,不能達到拋光效果。當磷酸濃度低于90mL/L時,不銹鋼表面磷酸鹽轉化膜不連續,不能抑制不銹鋼表面在鹽酸和硝酸的作用下發生過腐蝕。實驗結果表明,磷酸在120mL/L時的拋光質量最優,表面接近鏡面光亮,能看清人的五官。
2. 硝酸鈉(na)
取代了原來使用的硝酸(suan),避免添加過(guo)程中產(chan)生黃(huang)(huang)煙(yan),還可有(you)(you)效地除去不銹鋼表面(mian)上的氧化層(ceng)。硝酸(suan)鈉低于40g/L時,氧化層(ceng)難(nan)以除去,表面(mian)含有(you)(you)蝕坑和(he)麻(ma)點出現。當硝酸(suan)鈉超過(guo)80g/L時,對不銹鋼表面(mian)會(hui)產(chan)生鈍化作用,使溶解速率(lv)降(jiang)低,會(hui)產(chan)生黃(huang)(huang)煙(yan),表面(mian)光(guang)亮度下降(jiang)。實驗結果表明(ming),硝酸(suan)鈉為60g/L時,拋光(guang)質量最好(hao)。
3. 鹽酸
用于除去(qu)不銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面上的(de)(de)氧化層(ceng)。當(dang)(dang)鹽酸(suan)(suan)低于40mL/L時,氧化層(ceng)去(qu)除不完(wan)全,拋光(guang)效果(guo)不理想;當(dang)(dang)鹽酸(suan)(suan)超過(guo)80mL/L時,不銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面會(hui)產生(sheng)過(guo)腐蝕(shi),拋光(guang)性能降低,且(qie)酸(suan)(suan)霧揮發嚴(yan)重。實驗結(jie)果(guo)表(biao)(biao)明,當(dang)(dang)鹽酸(suan)(suan)為60mL/L時,拋光(guang)質量(liang)最佳,表(biao)(biao)面接近(jin)鏡面光(guang)亮,反射能看清人(ren)的(de)(de)五官。
4. 添加劑(ji)
在拋(pao)(pao)光過程(cheng)中起(qi)著十(shi)分(fen)重要(yao)的作用(yong),對拋(pao)(pao)光速率和(he)拋(pao)(pao)光效果(guo)有很(hen)大的影響(xiang)。添(tian)(tian)加劑由烏洛托品(pin)(pin)(pin)、聚乙(yi)二(er)(er)醇、二(er)(er)甲(jia)基(ji)硅油、十(shi)二(er)(er)烷基(ji)二(er)(er)苯醚二(er)(er)磺酸鈉(na)按1:3:1:1的質量比復(fu)配而成(cheng)(cheng)。配制(zhi)方法是:首先選取50g烏洛托品(pin)(pin)(pin)溶于(yu)1L水中,然后按質量比依(yi)次(ci)添(tian)(tian)加其他三種(zhong)藥品(pin)(pin)(pin),烏洛托品(pin)(pin)(pin)起(qi)緩蝕作用(yong),防止拋(pao)(pao)光過程(cheng)中產生過腐(fu)蝕;聚乙(yi)二(er)(er)醇是大分(fen)子有機物(M6000),起(qi)到黏度調(diao)節和(he)抑(yi)制(zhi)酸霧(wu)作用(yong);二(er)(er)甲(jia)基(ji)硅油起(qi)消泡作用(yong);十(shi)二(er)(er)烷基(ji)二(er)(er)苯醚二(er)(er)磺酸鈉(na)在不(bu)銹鋼(gang)表面形成(cheng)(cheng)吸(xi)附層,起(qi)到增光作用(yong)。實驗結果(guo)表明,復(fu)合(he)型添(tian)(tian)加劑控制(zhi)方便,添(tian)(tian)加簡單,有效提高拋(pao)(pao)光效果(guo),添(tian)(tian)加量以15mL/L為宜(yi)。
5. 溫度
當(dang)80℃時(shi),拋(pao)光速(su)率快(kuai),但易產生過腐(fu)蝕(shi),拋(pao)光液使用壽(shou)命較(jiao)短。當(dang)低于(yu)50℃時(shi),拋(pao)光速(su)率慢,表面呈霧狀(zhuang),拋(pao)光效果較(jiao)差。以(yi)60℃時(shi)的拋(pao)光效果最好,接近鏡面光亮(liang),可照見人影(ying)。
6. 時間
拋(pao)光(guang)時(shi)間過長,生產效率低(di),腐(fu)蝕量(liang)大(da),拋(pao)光(guang)液(ye)消耗量(liang)增(zeng)加。拋(pao)光(guang)時(shi)間應(ying)控制在3~5min為宜。如果在最佳溫度和在此(ci)時(shi)間內得不到最佳拋(pao)光(guang)效果,表明溶液(ye)成分(fen)有變化(hua),應(ying)作適應(ying)調(diao)整,或化(hua)學分(fen)析后調(diao)整再操作,才能保持最佳效果。
配(pei)方 2
本(ben)配方含有鹽(yan)酸(suan)和雙(shuang)氧水(shui),雙(shuang)氧水(shui)比(bi)較不(bu)(bu)(bu)穩(wen)定,加有聚乙二醇(chun),作(zuo)為(wei)穩(wen)定劑和光(guang)亮(liang)劑,在(zai)室溫(wen)下(xia)操(cao)作(zuo)。在(zai)時間上拋光(guang)光(guang)亮(liang)即可取出,依(yi)靠雙(shuang)氧水(shui)的(de)氧化作(zuo)用(yong),如果雙(shuang)氧水(shui)的(de)光(guang)亮(liang)作(zuo)用(yong)不(bu)(bu)(bu)足,應即時補加,以保持其光(guang)亮(liang)作(zuo)用(yong)。本(ben)配方不(bu)(bu)(bu)含磷酸(suan)、硝酸(suan)、硫酸(suan),也可作(zuo)為(wei)清潔(jie)生產的(de)無害化配方。鹽(yan)酸(suan)廢物被堿中(zhong)和后(hou)以氯化鈉無害化排出。本(ben)化學拋光(guang)只能滿足一般的(de)光(guang)亮(liang)要(yao)求。如果要(yao)求鏡(jing)面光(guang)亮(liang),一般都(dou)要(yao)先進行(xing)機械拋光(guang),再采用(yong)電解(jie)拋光(guang)才能達到(dao)鏡(jing)面光(guang)亮(liang)。
配(pei)方 3
本(ben)配(pei)方為三酸體(ti)系化(hua)學拋(pao)光、不銹鋼制品在加工過程中表(biao)面生成(cheng)黑色氧化(hua)皮時(shi),經過常規堿(jian)性化(hua)學除油后即可進行化(hua)學拋(pao)光。
1. 磷酸
當(dang)磷酸在80~120g/L時(shi),拋(pao)光(guang)效果較(jiao)好(hao);過高,超(chao)過170mL/L時(shi),抑(yi)制溶(rong)解(jie)反應,使黑色氧化皮難以除去;而≤60mL/L時(shi),磷化膜不連續,難以抑(yi)制表面被硝酸和(he)鹽酸過溶(rong)解(jie)。
2. 硝(xiao)酸(suan)
在(zai)(zai)其他成分適中時,硝酸(suan)在(zai)(zai)40~80mL/L時可得光(guang)亮、平整的拋光(guang)面(mian)。
3. 鹽酸
用(yong)于除去不(bu)銹鋼表面(mian)的黑色氧化皮。在(zai)其他(ta)成分適中時(shi),鹽酸含量在(zai)80~120mL/L時(shi),拋光(guang)效果最(zui)好(hao),過高則光(guang)亮度下降。
4. 亞(ya)硝酸鈉(na)
在其他成(cheng)分正常的情況下(xia),亞硝(xiao)酸鈉的含量為1~1.5g/L,溫度在室溫,時(shi)間為5~10min時(shi)的光亮度最好。當其含量達2.0g/L時(shi),氧化氮大量逸出,污(wu)染環境。
5. 添加劑(ji)
十六(liu)烷(wan)基氯化(hua)吡啶適量(liang)(1~3g/L)時可得極佳光(guang)亮度的拋光(guang)面(mian)。苯甲酸鈉作為緩(huan)蝕劑,尿(niao)素(su)則抑制氮氧(yang)化(hua)物的產(chan)生。
6. 時間和(he)拋(pao)光(guang)溫度(du)
溫(wen)(wen)度在50~60℃時,拋光(guang)時間短,可得到(dao)較(jiao)好(hao)的效果,但加熱后難以控制(zhi)(zhi),在室溫(wen)(wen)下(xia)也(ye)可獲得同(tong)樣的拋光(guang)效果,故選擇室溫(wen)(wen)。此時拋光(guang)時間在5~10min,也(ye)便于控制(zhi)(zhi)。
配方 4
本(ben)配方是不(bu)使用三(san)強(qiang)酸(suan)(suan),而是在(zai)pH等于(yu)(yu)3~4的(de)范圍(wei)內操作(zuo)的(de),有利于(yu)(yu)過(guo)氧化氫的(de)穩(wen)定,充分(fen)發揮其(qi)拋(pao)光(guang)作(zuo)用,在(zai)工藝(yi)流程(cheng)中要(yao)除油(you)(常(chang)規堿性除油(you)去(qu)凈(jing)為止)和酸(suan)(suan)洗(鹽酸(suan)(suan)100mL/L,加六(liu)次甲基四胺(an)1g/L,室溫,15~20min),然后進行化學拋(pao)光(guang)。拋(pao)光(guang)后要(yao)用碳(tan)酸(suan)(suan)鈉5g/L溶(rong)液中和20min。
1. 氟化氫銨(an)
主要是對Fe2+配位成配位離子(Fe2+成[FeF6]3-),在其他成分存在下,氟化氫銨10~14g/L均可使拋光表面光亮如鏡,可選取12g/L。
2. 雙(shuang)氧水(shui)
是(shi)強(qiang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)的弱酸(suan),實驗拋光(guang)溶液的pH為(wei)(wei)2~3,恰為(wei)(wei)雙(shuang)氧(yang)水(shui)的穩定pH.雙(shuang)氧(yang)水(shui)與氟化(hua)(hua)氫(qing)銨共同作用的結果(guo)使拋光(guang)效果(guo)變好(hao)。在雙(shuang)氧(yang)水(shui)未加(jia)(jia)時,只有其他(ta)成(cheng)(cheng)分,表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)無(wu)拋光(guang)的變化(hua)(hua);當加(jia)(jia)到20mL/L時,表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)略發黑;當氧(yang)水(shui)加(jia)(jia)到60~140ml/L時,拋光(guang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)光(guang)亮如(ru)鏡。從成(cheng)(cheng)本和時間考慮,取80mL/L為(wei)(wei)宜。
3. 尿素(su)
起增溶(rong)作用(yong),避免大量氣泡逸出,使(shi)反應穩定(ding),在其他成分(fen)存在下,尿素在8~14g/L時都(dou)可(ke)獲(huo)得光亮如(ru)鏡的表(biao)面。可(ke)選取10g/L為宜。
4. 苯甲酸(suan)鈉
其在拋光液中起緩蝕作(zuo)用。在其他成分常規含量下,苯甲酸鈉以0.96g/L為(wei)宜。
5. 草(cao)酸
拋光液中沒(mei)有草酸,鐵不(bu)能充分溶解。草酸在2~4g/L時均(jun)可使(shi)拋光表(biao)面光亮如鏡,以取3g/L為宜。
6. 十二烷基苯磺(huang)酸鈉
主要起潤濕作用。在其(qi)他成分存在下,十二烷基苯磺酸鈉0.4~1.0g/L均(jun)可獲得光(guang)亮如(ru)鏡(jing)的拋光(guang)表面。以(yi)選取0.5g/L為(wei)宜。
7. 時(shi)間與(yu)溫度
拋(pao)(pao)光(guang)(guang)時間小(xiao)于3min,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果(guo)不明顯,時間超過(guo)(guo)15min,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)過(guo)(guo)度,有銹跡麻(ma)坑出現,一般以5~10min為好,溫度以室溫為好,過(guo)(guo)高,會(hui)使(shi)雙氧水和草酸分(fen)解,使(shi)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液失(shi)效(xiao)。故最好是現用現配,失(shi)效(xiao)后重(zhong)配。
配方(fang) 5
也是在(zai)常溫(wen)下使用雙氧水和鹽酸并加(jia)(jia)有(you)自制的添加(jia)(jia)劑,加(jia)(jia)水各占1/4質量分數。也可獲得較好的光亮(liang)效(xiao)果。
1. 雙(shuang)氧水
拋光液光亮的形成效果是依靠適量的雙氧水在溶液中產生Fe3+,形成黏性膜,以達到光亮效果。雙氧水含量過高,會加速Fe2+向Fe3+的轉化,使黏性膜轉弱或消失,使不銹鋼表面溶解加快,造成過腐蝕,使光亮度降低。雙氧水的用量為30~50mL。
2. 鹽(yan)酸(suan)
鹽酸用量在10mL之內時,化學溶解作用較小,產生的Fe2+少,因而轉化成Fe3+的數量也較少,不能滿足拋光所需形成黏性膜的要求,拋光效果較差。當鹽酸用量超過20mL后,拋光效果較好。但超過30mL后,失重較多,使拋光成本增加。故其用量以20~30mL為好。
3. 添加劑
為(wei)一種易溶于水的無(wu)機物,其(qi)陰(yin)離(li)子(zi)(zi)(zi)能與從不(bu)銹(xiu)鋼中溶解出來的鐵離(li)子(zi)(zi)(zi)、鎳離(li)子(zi)(zi)(zi)、鉻(ge)離(li)子(zi)(zi)(zi)絡合,從而控制和穩定腐(fu)蝕化(hua)學反應,并形成拋(pao)光(guang)所要求的黏性(xing)膜(mo)。在基礎(chu)配方(fang):雙氧水20~30mL、鹽酸(suan)20~30mL、水20~30mL、添加劑的用量在20~30mL時,光(guang)亮(liang)效果最好。添加劑量達(da)到40mL時,光(guang)亮(liang)作(zuo)用反而下降,且腐(fu)蝕失重迅速上升(sheng)。
4. 水(shui)
水(shui)(shui)的用量(liang)(liang)應(ying)(ying)控(kong)(kong)制在(zai)20~30mL,水(shui)(shui)量(liang)(liang)過高,表(biao)面光(guang)亮(liang)效果下降;水(shui)(shui)量(liang)(liang)過低(di),表(biao)面雖光(guang)亮(liang)但不均勻,且腐(fu)蝕(shi)失重較大(da),拋光(guang)成本增加。故水(shui)(shui)量(liang)(liang)也應(ying)(ying)嚴格(ge)控(kong)(kong)制。
配方 6
本拋光液適用于304不(bu)銹鋼(0Cr18Ni9).
1. 磷酸
既起(qi)溶解作(zuo)用,又形成不溶性磷酸鹽(yan)轉化膜,使出現(xian)的(de)微觀表面(mian)凸出峰面(mian)優先溶解而達到光(guang)亮效果,其(qi)最佳含量為110mL/L.含量過(guo)低,抑(yi)制不了(le)鹽(yan)酸和硝(xiao)酸的(de)過(guo)溶解,使表面(mian)無光(guang)澤;其(qi)含量過(guo)高,使磷酸膜太厚,抑(yi)制溶解反應的(de)進行,從(cong)而導致氧(yang)化皮難(nan)以除去,不產生新的(de)光(guang)潔表面(mian)。
2. 硝酸
其含量(liang)(liang)過(guo)低(di),拋光(guang)面粗(cu)糙發灰(hui)、麻點;含量(liang)(liang)過(guo)高,不銹鋼(gang)表面易形成鈍化膜,從而使(shi)光(guang)亮度下降(jiang),并(bing)產生大量(liang)(liang)酸霧。其最佳含量(liang)(liang)為60mL/L。
3. 鹽酸
起(qi)溶(rong)解作用。其最佳(jia)含量為140mL/L,含量過低,溶(rong)解速率(lv)慢;含量過高,溶(rong)解腐(fu)蝕(shi)加劇(ju),都得不到(dao)滿意的效(xiao)果。
4. 添(tian)加劑(ji)共有三(san)種,即LBXQ-10A(開缸劑(ji))LBXQ-10B(光(guang)亮劑(ji))和LBXQ-10C(輔(fu)助光(guang)亮劑(ji)),由濟南市山東省機械設計研(yan)究院研(yan)制。需要(yao)者可(ke)向該研(yan)究院購買(mai)。三(san)種添(tian)加劑(ji)的(de)作用(yong)如下:
①. A劑 又稱開缸劑
主要作(zuo)用是對(dui)新配拋光液起老化(hua)作(zuo)用,促使磷酸(suan)鹽轉化(hua)膜的(de)形成,從而抑制磷酸(suan)對(dui)金屬的(de)過溶解作(zuo)用。新配拋光液添加5~6g/L即可(ke)。
②. B劑(ji) 又稱光亮劑(ji)
含多元醇、緩蝕劑、酚(fen)黃、無機鹽等成分(fen),以40mL/L為佳。含量過低(di),光(guang)(guang)亮(liang)效果差,在補加(jia)光(guang)(guang)亮(liang)劑后,如再次拋(pao)光(guang)(guang)時,先將返工(gong)件(jian)在15%鹽酸內放置數分(fen)鐘后再拋(pao)光(guang)(guang),含量過高(gao),會降低(di)拋(pao)光(guang)(guang)速率(lv)。
③. C劑(ji) 又稱輔助光亮劑(ji)
含有(you)多種(zhong)表(biao)面(mian)活性劑,其主要(yao)作(zuo)用是與(yu)光亮劑協同,保證不銹鋼表(biao)面(mian)潔凈(jing)光亮,抑制不銹鋼表(biao)面(mian)產生灰膜,C劑還有(you)防(fang)止酸霧逸出的(de)作(zuo)用。以10mL/L為佳。
5. 溫度
拋光液溫度以(70±5)℃為宜。溫度過低,拋光溶解反應速率緩慢,不銹鋼表面氧化皮難以除去,拋光效果差。溫度過高,拋光反應太快,不易控制,能耗較高。硝酸、鹽酸易分解外逸,致使污染環境,又降低拋光液有效成分。化學拋光是放熱反應,其釋放熱量與拋光載荷有關,即拋光件表面積與拋光液體積之比有關,即載荷愈大,其釋放熱量愈大。化學拋光所釋放的熱量要大于拋光槽所散失的熱量及工件帶走的熱量,因此,在拋光時不僅要停止加熱,還要進行冷卻。可選用聚四氟乙烯管、鈦管,起始時作為蒸氣加熱管,拋光溫度上升時又可通人冷卻液作為降溫冷卻管,以控制拋光液的溫度不超過80℃.為了使拋光液具有一定的壽命,根據處理工件面積(㎡)來計算槽液體積,用于304類型不銹鋼,每升可拋光0.5㎡.當用于1Cr18Ni9Ti不銹鋼,拋光時間采用2min,其使用壽命長達1.2m/L.因此,適當大的體積而較低的載荷,使拋光液的溫度比較穩定,使用拋光液的周期(壽命)也較長,溶液拋光載荷應控制。如1個日處理量1Cr18Ni9Ti不銹鋼為100m2的拋光量,則日耗體積為83L,如要使使用壽命為3天,則:100㎡÷1.2㎡/L×3d=250L。如拋光304、316不銹鋼,壽命可延長一倍。
6. 時間
拋光(guang)(guang)時(shi)間(jian)取(qu)決于(yu)不銹鋼的(de)表面狀況(kuang)(kuang)。一般(ban)情況(kuang)(kuang)下以2~5min為宜,即可獲得非常光(guang)(guang)亮的(de)鏡面光(guang)(guang)潔度。時(shi)間(jian)少于(yu)2min,拋光(guang)(guang)效果不理想,時(shi)間(jian)過長(chang),多于(yu)5min,易產生過腐蝕。新配的(de)拋光(guang)(guang)液,各(ge)種成分(fen)均處于(yu)上限(xian)(xian),時(shi)間(jian)可取(qu)上限(xian)(xian)2min.如果拋光(guang)(guang)一段(duan)時(shi)間(jian)后,各(ge)成分(fen)會消耗至(zhi)下限(xian)(xian),時(shi)間(jian)可適(shi)當(dang)延長(chang)至(zhi)下限(xian)(xian)(<5min).各(ge)成分(fen)低于(yu)下限(xian)(xian),則可適(shi)當(dang)調整(zheng)或(huo)更換。
7. 工藝流程
拋(pao)光(guang)(guang)表面在拋(pao)光(guang)(guang)前(qian)務必(bi)進行化(hua)學(xue)(xue)(xue)去油,可采用(yong)(yong)常規的堿性化(hua)學(xue)(xue)(xue)除油溶液在常溫或中溫中除油,將表面除盡油漬和其他污(wu)物后(hou)(hou)經流動水(shui)(shui)清(qing)洗(xi)(xi)后(hou)(hou)即(ji)可進行化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)。化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)液屬強酸(suan)(suan)性,要用(yong)(yong)流動水(shui)(shui)立(li)即(ji)沖洗(xi)(xi)凈,然(ran)后(hou)(hou)進行中和,用(yong)(yong)2%碳酸(suan)(suan)鈉溶液浸洗(xi)(xi),然(ran)后(hou)(hou)用(yong)(yong)熱(re)水(shui)(shui)清(qing)洗(xi)(xi),如果需要長期(qi)保存,還要進行化(hua)學(xue)(xue)(xue)鈍(dun)化(hua),再冷水(shui)(shui)清(qing)洗(xi)(xi),最后(hou)(hou)烘干。
配方 7
本配(pei)方可適(shi)用于(yu)69111不銹鋼零件的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang),表(biao)面(mian)被拋(pao)光(guang)(guang)溶液浸蝕和整平,獲(huo)得比較(jiao)光(guang)(guang)亮(liang)的(de)(de)表(biao)面(mian)。69111不銹鋼是屬于(yu)半奧(ao)氏體沉淀不銹鋼,由(you)于(yu)它(ta)易(yi)于(yu)加工成(cheng)型,且(qie)經冷作硬化(hua)(hua)(hua)時效處(chu)理(li)能(neng)(neng)獲(huo)得優(you)良的(de)(de)機械性能(neng)(neng),且(qie)具(ju)有優(you)良的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學穩(wen)定(ding)(ding)性。為了有效地去除加工過(guo)程(cheng)如冷沖壓中產生(sheng)的(de)(de)毛刺(ci)、機械劃傷,應力層加熱處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中生(sheng)成(cheng)的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物等,改善(shan)表(biao)面(mian)粗糙度(du)(du),本配(pei)方的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)工藝效能(neng)(neng)高,成(cheng)本低、操作簡單,有較(jiao)高的(de)(de)拋(pao)光(guang)(guang)速(su)率,拋(pao)光(guang)(guang)溶液具(ju)備一定(ding)(ding)的(de)(de)致(zhi)鈍性,以(yi)保證零件基體不易(yi)產生(sheng)過(guo)腐(fu)蝕和大(da)量滲氫,同時還具(ju)備高的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學穩(wen)定(ding)(ding)性、較(jiao)小(xiao)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)波(bo)動和一定(ding)(ding)的(de)(de)黏度(du)(du)等性能(neng)(neng)。
1. 預處理
化學拋光前零件(jian)必(bi)須(xu)認真地在(zai)堿(jian)性化學除(chu)油溶液(ye)(氫(qing)氧化鈉20~30g/L,碳酸鈉30~40g/L、磷酸三鈉30~40g/L,OP-10乳(ru)化劑(ji)3~5g/L)中(zhong),溫(wen)度60~80℃、時間10~15min徹底(di)除(chu)去表(biao)(biao)面(mian)(mian)油污,使表(biao)(biao)面(mian)(mian)潔(jie)凈(jing),然后(hou)在(zai)流動(dong)水洗凈(jing)后(hou),將(jiang)零件(jian)在(zai)30%~50%的鹽酸中(zhong)預(yu)浸蝕1min,這(zhe)是為了延長化學拋光溶液(ye)的使用壽命。
2. 化學拋光
小零件可(ke)放在塑料籃子(zi)內、大(da)零件可(ke)用尼龍繩吊掛,以減少對化(hua)學(xue)拋(pao)光溶液中(zhong)(zhong)金屬(shu)離子(zi)的(de)積累,避免化(hua)學(xue)拋(pao)光溶液過早老(lao)化(hua)。當(dang)化(hua)拋(pao)液中(zhong)(zhong)的(de)金屬(shu)離子(zi)如Fe2+為50g/L、三價鉻為Cr3+20g/L時,表明拋(pao)光溶液已老(lao)化(hua),只能(neng)全換(huan)或部(bu)分更換(huan),才能(neng)確保化(hua)學(xue)拋(pao)光正(zheng)常(chang)進行(xing)。在老(lao)化(hua)之前(qian),化(hua)學(xue)拋(pao)光進行(xing)中(zhong)(zhong),鹽酸(suan)、硝酸(suan)消耗較多,應(ying)及時補充至工(gong)藝范圍內。
3. 溫(wen)度
可在室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下操作,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)在25℃為宜。開始拋(pao)光(guang)(guang)(guang)時溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)偏低,化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)速(su)率慢(man)。冬季溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)低,易使零(ling)件(jian)表面(mian)(mian)致鈍面(mian)(mian)停止化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)的進(jin)行,此(ci)時應(ying)用鹽(yan)酸溶液(ye)活(huo)化(hua)零(ling)件(jian)表面(mian)(mian)后才可繼續進(jin)行化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)。當溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升高時 化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)速(su)率明(ming)顯加快。化(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)是個放熱反應(ying),溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)會持續上升,操作中會放出鹽(yan)酸白色蒸(zheng)氣和氧化(hua)氯棕色氣體,基體金(jin)屬(shu)以(yi)高價離(li)子形(xing)式溶解,產生過(guo)腐蝕現象,導(dao)致零(ling)件(jian)報廢,故應(ying)采取降溫(wen)(wen)(wen)措施,暫停工作。
4. 后處理(li)
零件經(jing)化學拋(pao)光后,需經(jing)流(liu)動水(shui)清洗干凈,并在5%的(de)碳酸鈉水(shui)溶液(ye)中進(jin)行中和,除去(qu)表(biao)面帶有的(de)酸跡。實踐檢驗,69111不銹(xiu)鋼零件化學拋(pao)光去(qu)除量為1~5μm,一(yi)般不會造成超差。本工(gong)藝工(gong)效(xiao)高,操作方便,溶液(ye)穩定,成本低,適用于(yu)形狀(zhuang)復雜的(de)零件。
配方 8
本配方(fang)為(wei)高性能(neng)環(huan)保不銹鋼拋(pao)光(guang)劑,拋(pao)光(guang)后工件(jian)表面可達到鏡面光(guang)亮效果,且(qie)廢水處理(li)簡(jian)單,處理(li)后對環(huan)境無污(wu)染。
1. 磷酸
主要(yao)增加拋(pao)光(guang)液黏(nian)度,在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)形(xing)成黏(nian)性膜(mo)和鈍(dun)化膜(mo),可(ke)使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)達(da)到平整和拋(pao)光(guang)功效。其(qi)含量低只(zhi)有腐(fu)蝕作用,其(qi)含量過高,表(biao)面(mian)鈍(dun)化,達(da)不(bu)到拋(pao)光(guang)目的。磷酸含量控(kong)制在250~340g/L時,拋(pao)光(guang)效果最佳。
2. 鹽酸
主要(yao)起(qi)溶(rong)解(jie)作用。單獨的鹽(yan)酸(suan)(suan)對不銹鋼不起(qi)溶(rong)解(jie)作用,與硝(xiao)酸(suan)(suan)等(deng)相結(jie)合(he)才有溶(rong)解(jie)能力。鹽(yan)酸(suan)(suan)在290~360g/L之間,表(biao)面拋光均勻,光亮(liang)度(du)高(gao);其(qi)含(han)量(liang)(liang)高(gao),腐蝕增大;含(han)量(liang)(liang)低(di),腐蝕降低(di)。
3. 冰醋酸
為(wei)弱腐(fu)劑,與鹽酸(suan)(suan)共同起(qi)腐(fu)蝕作用,降低(di)溶液的腐(fu)蝕能力(li),使不銹鋼表(biao)面腐(fu)蝕均勻。使用硫酸(suan)(suan)代替冰(bing)醋(cu)酸(suan)(suan)、拋(pao)光均勻程度(du)稍差。冰(bing)醋(cu)酸(suan)(suan)含量高低(di)對拋(pao)光效果影響(xiang)不大,為(wei)了節約成(cheng)本(ben),一(yi)般(ban)控(kong)制(zhi)在(zai)150~240g/L為(wei)宜(yi)。
4. 硝酸鈉
為強(qiang)氧化劑,在拋光(guang)液中代替硝酸,使用(yong)(yong)比較方便。其(qi)作用(yong)(yong)是(shi)溶(rong)解表(biao)面形成的鈍化膜(mo),對表(biao)面有增光(guang)作用(yong)(yong)。以120~150g/L較好。含(han)量高,反應速率快,生產效率高,但不易控制(zhi)。含(han)量低(di),速度慢,效果較差。
5. 復合表面(mian)活性劑
復合(he)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑是由多種(zhong)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑及(ji)其(qi)他有(you)(you)特效成分的(de)化(hua)合(he)物(wu)(wu)經(jing)過實驗而(er)組成的(de),控(kong)制(zhi)方便,添加(jia)簡單,能有(you)(you)效地提高(gao)拋光(guang)效果(guo)(guo)。其(qi)添加(jia)量在10~15g/L,工件(jian)要求達到(dao)鏡面(mian)或近似鏡面(mian)效果(guo)(guo)時(shi)添加(jia)量可增加(jia)到(dao)20g/L。復合(he)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)組成:起(qi)光(guang)亮作用(yong)(yong)(yong)的(de)有(you)(you)有(you)(you)機(ji)胺(an)(an)、明(ming)膠、苯甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)、水楊酸(suan)(suan)(suan)、磺(huang)酸(suan)(suan)(suan)和各種(zhong)苯二酚等,添加(jia)量為3~5g/L;起(qi)黏度調節作用(yong)(yong)(yong)的(de)有(you)(you)丙(bing)二醇(chun)(chun)、纖維素(su)醚和聚乙二醇(chun)(chun)等,添加(jia)量為5~10g/L;起(qi)緩蝕(shi)作用(yong)(yong)(yong)的(de)有(you)(you)六亞(ya)甲(jia)基(ji)四胺(an)(an)、若(ruo)丁、有(you)(you)機(ji)胺(an)(an)等,添加(jia)量為0.1%~1.0%;起(qi)消(xiao)(xiao)泡作用(yong)(yong)(yong)的(de)有(you)(you)磷酸(suan)(suan)(suan)三丁酯、二甲(jia)基(ji)硅油(you)和醇(chun)(chun)類物(wu)(wu)質,添加(jia)量為0.01%~0.1%.總之,復合(he)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑可以在工件(jian)面(mian)產生吸(xi)附黏膜,增強(qiang)浸(jin)潤(run)效果(guo)(guo),而(er)且起(qi)緩蝕(shi)、增光(guang)、消(xiao)(xiao)泡等作用(yong)(yong)(yong),可使反應(ying)平穩的(de)進(jin)行。
6. 溫度
化學(xue)拋光(guang)的反(fan)應速率同溶液溫(wen)度(du)(du)幾(ji)乎呈正比(bi),溫(wen)度(du)(du)越高(gao),對(dui)材(cai)料的溶解能力越強,反(fan)應速率越快,當溫(wen)度(du)(du)低(di)于50℃,反(fan)應速率非(fei)常慢,幾(ji)乎無(wu)拋光(guang)作(zuo)用。溫(wen)度(du)(du)在75~85℃為宜。
7. 攪拌
在拋(pao)光(guang)過程中,表(biao)面(mian)會(hui)產生(sheng)許多氣泡,若(ruo)不進行攪(jiao)拌,工(gong)件凹部(bu)和內側由于氣泡滯留(liu),產生(sheng)拋(pao)光(guang)不均勻,出現過腐蝕、條紋狀拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)。若(ruo)攪(jiao)拌速率過快(kuai),使泡沫(mo)增高,溶液(ye)有效高度降低,工(gong)件局部(bu)在泡沫(mo)中拋(pao)光(guang),影(ying)響整體表(biao)面(mian)拋(pao)光(guang)效果。實踐證明,攪(jiao)拌采用移動的方式,以(yi)8~12次/min為(wei)宜。
8. 化學拋光工(gong)藝流(liu)程
化(hua)學除油(磷(lin)(lin)酸(suan)3kg、無水(shui)檸檬(meng)酸(suan)4kg,甲基(ji)乙基(ji)酮3kg),OP-10(辛基(ji)酚聚氧(yang)乙烯醚2kg,水(shui)88kg)→流動水(shui)洗→浸蝕(奧氏體適用(yong):硫酸(suan)150~180g/L,硝酸(suan)鈉(na)40~50g/L,氯化(hua)鈉(na)10~20g/L,溫(wen)度60~80℃,時間5~8min;若為馬(ma)氏體適用(yong):硝酸(suan)140~150mL/L,磷(lin)(lin)酸(suan)100~120mL/L,室溫(wen),時間5~10min;表面若殘留有含(han)碳灰渣,可用(yong)超聲波去除或用(yong)硫酸(suan)30~50g/L,鉻(ge)酐80~100g/L,氯化(hua)鈉(na)2~4g/L,室溫(wen)處理(li)5~10min)→流動水(shui)洗→化(hua)學拋光。
配方 9
這是(shi)以雙氧水(shui)和草酸配合的不(bu)銹(xiu)鋼化學拋(pao)(pao)光劑,硫酸含量為0.1g/L,僅起著調整酸度的作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。十二烷(wan)基(ji)苯(ben)磺酸鈉起潤濕作(zuo)用(yong)(yong)(yong),使拋(pao)(pao)光均勻。加溫至50℃,以提高拋(pao)(pao)光速率。本拋(pao)(pao)光液采用(yong)(yong)(yong)無毒物質作(zuo)為主要成分,牟培興曾用(yong)(yong)(yong)此液作(zuo)為手表軸齒化學拋(pao)(pao)光工藝實驗(yan)作(zuo)了總結。
配方 10
本配方均不含各種強酸,解(jie)決廢水排放、環境污染和處理成本高(gao)(gao)的問題,所獲得(de)的表面光亮(liang)度為一般。通(tong)過加溫和延(yan)長時間(jian)可提高(gao)(gao)亮(liang)度。