電化學拋(pao)光(guang)溶液的(de)組成及工藝條件見表3-3。
電化學拋光溶液的(de)組成和工藝條件對拋光的(de)影響
配方 1
見表3-3,用(yong)(yong)雙極(ji)性(xing)電化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)法對不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼杯內壁(bi)(bi)進行拋(pao)光(guang)(guang),可以(yi)得到理想的拋(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果,解決了采用(yong)(yong)傳(chuan)統的電化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)法拋(pao)光(guang)(guang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼內壁(bi)(bi)存在陰(yin)極(ji)安裝困難而易短路,可能(neng)會使得工件被擊(ji)穿的問(wen)題,采用(yong)(yong)雙極(ji)性(xing)電化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)工藝,工件不(bu)(bu)(bu)與電源的電極(ji)相連,使得不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼工件內壁(bi)(bi)完成(cheng)拋(pao)光(guang)(guang)。
1. 雙極(ji)性(xing)(xing)電(dian)化學拋光(guang)原理(li)。雙極(ji)性(xing)(xing)電(dian)化學拋光(guang)原理(li)圖見圖3-11
楊建(jian)橋教授首(shou)先采用(yong)了雙極(ji)性電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)裝置,結構示(shi)意圖(tu)見圖(tu)3-12。工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)不(bu)與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鍍電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)相連,不(bu)銹(xiu)鋼工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)處于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)與(yu)陰(yin)(yin)極(ji)之間,面(mian)(mian)對(dui)陰(yin)(yin)極(ji)的(de)是工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)內壁(bi),面(mian)(mian)對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)的(de)是工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)外壁(bi)。陽(yang)(yang)極(ji)與(yu)陰(yin)(yin)極(ji)之間的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通路(lu)被工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)阻(zu)斷,必須從工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)“穿(chuan)過”,形成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)回路(lu)。當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)到達工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)時,導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過程(cheng)就由溶液中(zhong)的(de)離子導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)轉化(hua)為工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)金屬中(zhong)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)發(fa)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子得失的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying),從而(er)使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)導通。在(zai)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)與(yu)溶液接觸的(de)兩個界面(mian)(mian)上都有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)發(fa)生,工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)面(mian)(mian)向(xiang)陰(yin)(yin)極(ji)的(de)一側(ce)(不(bu)銹(xiu)鋼內壁(bi))是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)出的(de)界面(mian)(mian),發(fa)生陽(yang)(yang)極(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying),完成(cheng)拋光(guang)(guang),而(er)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)面(mian)(mian)向(xiang)陽(yang)(yang)極(ji)一側(ce),即不(bu)銹(xiu)鋼外壁(bi)是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)人的(de)界面(mian)(mian),發(fa)生還原反(fan)(fan)應(ying)(ying),無拋光(guang)(guang)作用(yong)。
2. 拋光(guang)工(gong)藝
①. 拋光液配置
首(shou)先加(jia)入(ru)水,然(ran)后(hou)在攪拌下慢(man)(man)慢(man)(man)加(jia)入(ru)磷酸,再加(jia)入(ru)硫酸,最后(hou)加(jia)入(ru)鉻酐,至完全溶解。
②. 添(tian)加劑
加(jia)(jia)入少量添加(jia)(jia)劑可改(gai)善電拋光溶液(ye)的(de)性能,起(qi)緩蝕作用(yong)的(de)有羥(qian)基、羧基類,起(qi)整(zheng)平(ping)作用(yong)的(de)有氨基及環烷烴類(有甘(gan)油、明膠),起(qi)光亮作用(yong)的(de)有糖(tang)類及其(qi)他雜環類(如淀粉(fen)、糖(tang)精等),它們相(xiang)互匹配,起(qi)到(dao)協(xie)同作用(yong)。
③. 溫度
溫度(du)較(jiao)低時,拋光速(su)率較(jiao)慢,溫度(du)過(guo)高時,零件拋光后表面有云霧狀膜,可在3%硝酸溶液中浸亮(liang)。
④. 補充
若(ruo)表面(mian)拋光(guang)后不光(guang)亮時,可按硫酸:磷(lin)酸=8:1(體積比)補加拋光(guang)液。
⑤. 拋(pao)光后(hou)仔細清洗(xi),以防(fang)殘(can)留拋(pao)光液(ye)腐蝕杯(bei)壁(bi)。
配(pei)方 2
現(xian)代電(dian)(dian)路(lu)板(ban)表(biao)面貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)(ji)術(SMT),實(shi)現(xian)電(dian)(dian)子產(chan)品組裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)高密度(du)、高可(ke)靠(kao)性、小型(xing)化(hua)、低成本和(he)生產(chan)自動化(hua)。SMT激光(guang)(guang)(guang)模(mo)板(ban)是(shi)由計算機設計出的(de)(de)(de)(de)各(ge)種電(dian)(dian)子產(chan)品線路(lu)圖,通(tong)過激光(guang)(guang)(guang)切割機在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)片上打(da)出點狀、條狀的(de)(de)(de)(de)孔洞,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)激光(guang)(guang)(guang)模(mo)板(ban)尺寸大(da)、壁(bi)薄(bo),對其拋光(guang)(guang)(guang)要(yao)求(qiu)為(wei)變(bian)形小,孔壁(bi)光(guang)(guang)(guang)滑(hua),腐蝕量小于(yu)0.005mm.經激光(guang)(guang)(guang)切割后的(de)(de)(de)(de)模(mo)板(ban)孔隙(xi)在(zai)顯微鏡下能(neng)觀察到0.02mm的(de)(de)(de)(de)毛(mao)(mao)刺,應采用(yong)電(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)技(ji)(ji)術去除(chu)毛(mao)(mao)刺,并保持(chi)SMT激光(guang)(guang)(guang)模(mo)板(ban)孔壁(bi)光(guang)(guang)(guang)滑(hua),處(chu)理后不(bu)銹(xiu)鋼(gang)片厚度(du)均勻,尺寸差在(zai)0.005mm范圍內,達(da)到表(biao)面光(guang)(guang)(guang)亮(liang),必須(xu)解決處(chu)理過程中控(kong)制尺寸變(bian)化(hua)和(he)達(da)到光(guang)(guang)(guang)亮(liang)之間(jian)相(xiang)互矛盾的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術問題。目前國內外采用(yong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)技(ji)(ji)術中,鋼(gang)板(ban)面積大(da),特別薄(bo)(在(zai)0.1mm以下)的(de)(de)(de)(de)精密件(jian)作(zuo)電(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)處(chu)理尚(shang)無先(xian)例。原因為(wei):一(yi)方面,拋光(guang)(guang)(guang)處(chu)理電(dian)(dian)流(liu)密度(du)過高,造成尺寸變(bian)化(hua)較大(da),不(bu)適用(yong)于(yu)對尺寸變(bian)化(hua)要(yao)求(qiu)嚴格的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)精密制品;另一(yi)方面,光(guang)(guang)(guang)潔度(du)要(yao)求(qiu)高的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)溶液大(da)多含有鉻離子,溶液易老化(hua)。本配方為(wei)無鉻精密電(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)溶液。
1. 工藝(yi)流(liu)程
電解(jie)除(chu)油→水(shui)洗(xi)→去(qu)毛刺處理→水(shui)洗(xi)→精密電拋光→水(shui)洗(xi)→鈍化→水(shui)洗(xi)→干(gan)燥。
①. 除油
氫氧化鈉(na)20g/L,碳(tan)酸鈉(na)30g/L,碳(tan)酸三鈉(na)15g/L.
②. 去(qu)毛刺處理
磷(lin)酸40g/L,硫酸10g/L,烏洛托品1~2g/L,電解(jie)時(shi)間(jian) 5min,常(chang)溫電流密度5~10A/d㎡.雙面腐蝕量0.001~0.002mm,呈灰色。小毛(mao)刺除去,大毛(mao)刺尺寸明顯減少。
③. 電拋(pao)光 見配方2。
④. 鈍(dun)化
硝酸20%,重(zhong)鉻酸鉀(jia)2.5g/L,時(shi)間(jian)10min,室溫,取出水(shui)洗吹干。
2. 工藝參(can)數
①. 添加劑
a. 整(zheng)平劑
在溫度(du)60~65℃,拋(pao)光(guang)時(shi)間1min下,整平劑含量對拋(pao)光(guang)腐蝕量的(de)影響見圖3-13。
由圖(tu)3-13可知,整平劑(ji)的最佳含量為(wei)15g/L.整平劑(ji)中包(bao)含1.5g/L糖精,為(wei)黃色黏稠液(ye),其研制可向沈陽工業(ye)大學理學院孫(sun)雅(ya)茹、姚思童、徐炳輝咨詢。
b. 促(cu)進劑
為(wei)(wei)了提高溶液的導電性(xing),加(jia)入硫酸(suan)銨作為(wei)(wei)促進劑(ji),其(qi)量以(yi)1min達(da)到光(guang)亮為(wei)(wei)準,加(jia)入量為(wei)(wei)35g/L。導電鹽的選擇應不(bu)能包含影(ying)響拋光(guang)質(zhi)量的金屬離子。
②. 電流密度
電流密度低(10~20A/dm2),金屬處于活化狀態,拋光表面發生浸蝕,化學溶解比電化學溶解占優勢,工件暗灰不光亮。電流密度過高(30~40A/dm2),氧氣泡劇烈析出,工件表面發生過熱,溶解尺寸加快(0.007mm),孔隙處有細條紋,降低拋光均勻性。當電流密度為25A/d㎡時,溶液少量起泡,表面光亮均勻,試片雙邊減薄尺寸<0.005mm。
③. 溫度
電流(liu)密度(du)25A/d㎡時(shi)(shi),溫度(du)低,常(chang)溫時(shi)(shi)表面(mian)暗灰(hui),升至50℃時(shi)(shi)表面(mian)銀灰(hui),腐蝕(shi)量小(0.003~0.004mm/min).溫度(du)60~75℃時(shi)(shi),鋼片光亮,尺寸減薄達(da)到(dao)要求。
④. 時(shi)間
在(zai)電流密度25A/d㎡,溫(wen)度65℃,拋光時間與雙邊(bian)腐蝕量(liang)的關系曲線(xian)見圖(tu)3-14。
由圖3-14可見,拋光(guang)(guang)1min,雙邊腐蝕量在0.004mm以內,表面(mian)均勻光(guang)(guang)亮,孔壁光(guang)(guang)滑,無(wu)毛刺。
配方 3
這(zhe)里介紹(shao)上(shang)海(hai)利爾應(ying)用(yong)化(hua)學(xue)研究所提供的(de)(de)LE-14不銹(xiu)鋼(gang)電化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)劑(ji)(ji),可使(shi)用(yong)他們的(de)(de)這(zhe)種拋(pao)(pao)光(guang)劑(ji)(ji)加(jia)上(shang)由(you)磷酸(suan)(suan)300mL/L和(he)硫(liu)酸(suan)(suan)450mL/L的(de)(de)電化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)(ye),可對奧氏體和(he)馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)50~70(60)℃,電壓10~13(12)V、時間2~5min內都(dou)有鏡(jing)面拋(pao)(pao)光(guang)效果。在(zai)生產過程(cheng)中(zhong)(zhong)需保(bao)持二酸(suan)(suan)含量(liang)和(he)LE-14拋(pao)(pao)光(guang)劑(ji)(ji)濃度(du),否(fou)(fou)則影響(xiang)(xiang)光(guang)亮度(du)。因此,工(gong)件在(zai)進(jin)出槽(cao)時,不可將水帶入拋(pao)(pao)光(guang)槽(cao)中(zhong)(zhong),否(fou)(fou)則槽(cao)液(ye)(ye)變稀,影響(xiang)(xiang)光(guang)亮度(du)。此外,工(gong)件在(zai)拋(pao)(pao)光(guang)前(qian)應(ying)先進(jin)行除油,清洗干(gan)凈。工(gong)件在(zai)一般情況下,可以(yi)不必(bi)進(jin)行除銹(xiu)處理。在(zai)工(gong)作時溶液(ye)(ye)會升溫(wen),應(ying)注意工(gong)作液(ye)(ye)的(de)(de)溫(wen)度(du),可適當控制處理時間,以(yi)保(bao)持溫(wen)度(du)不超過(50~70℃).在(zai)拋(pao)(pao)光(guang)過程(cheng)中(zhong)(zhong)會產生沉(chen)淀(dian)物(wu),應(ying)定(ding)期棄去槽(cao)中(zhong)(zhong)沉(chen)淀(dian)物(wu),如磷酸(suan)(suan)與硫(liu)酸(suan)(suan)的(de)(de)金屬化(hua)合物(wu),并(bing)適量(liang)保(bao)持酸(suan)(suan)的(de)(de)濃度(du)。
配方 4
采用重(zhong)鉻酐(gan)、加入少量(liang)(liang)的高分子聚(ju)乙二(er)醇(chun)的磷酸-硫(liu)酸體(ti)系,在低電(dian)流、較(jiao)高溫(wen)度下拋(pao)光,獲得光亮如(ru)鏡(jing)的效果。溫(wen)度對(dui)表(biao)(biao)面光亮度起決定性(xing)作用。電(dian)流密度、電(dian)力線(xian)分布均勻性(xing)、溶(rong)液(ye)組成、極板間距對(dui)拋(pao)光質量(liang)(liang)有重(zhong)要影(ying)響(xiang),富鉻鈍化膜大(da)大(da)提高了不銹鋼表(biao)(biao)面的耐(nai)蝕性(xing)能。
1. 電拋(pao)光原理(li)
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)工件作陽(yang)極,同樣大(da)(da)小的鉛板作陰極,施加電(dian)壓,首先(xian)在(zai)陰極產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)氫氣泡,隨著電(dian)流不(bu)斷加大(da)(da),氣泡大(da)(da)量(liang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng),由于來不(bu)及破裂,于是向陽(yang)極擴散(san),當達到一定電(dian)流時,氣泡充滿整個(ge)液面,同時,陽(yang)極也(ye)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)少量(liang)氧氣泡。通電(dian)后溶(rong)(rong)液和兩極表面產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)阻抗。按6V、10A計算,將有60W熱量(liang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng),即使停止加熱,溶(rong)(rong)液溫(wen)度也(ye)逐漸升(sheng)高,到達90℃時,產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)熱量(liang)和散(san)失熱量(liang)平衡,溶(rong)(rong)液溫(wen)度維持在(zai)75~95℃。
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)拋(pao)光(guang)(guang)包括平(ping)滑化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)光(guang)(guang)澤(ze)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)兩方(fang)面(mian)(mian)。平(ping)滑化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)黏(nian)(nian)稠液(ye)體(ti)(ti)膜(mo)(mo)(mo)密切相關,而(er)光(guang)(guang)澤(ze)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)固體(ti)(ti)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)相關,見圖3-15 I-U變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線。由I-U變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線可知(zhi),AB段(duan)(duan)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)不(bu)(bu)能有效地(di)保護酸對不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕,而(er)CD段(duan)(duan)電流過(guo)大,造成不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)加速溶解(jie)(jie),在BC段(duan)(duan),陽極表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)溶解(jie)(jie),金屬(shu)離(li)子不(bu)(bu)斷進入(ru)附(fu)近的(de)(de)(de)(de)溶液(ye)中,由于(yu)金屬(shu)離(li)子產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)速率(lv)大于(yu)向溶液(ye)擴散的(de)(de)(de)(de)速率(lv),受到(dao)(dao)擴散作用(yong)的(de)(de)(de)(de)控制,于(yu)是(shi)在金屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)和(he)電解(jie)(jie)液(ye)之間形(xing)(xing)成一(yi)層黏(nian)(nian)稠的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)鹽液(ye)體(ti)(ti)膜(mo)(mo)(mo),同時(shi),鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)也有效的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)凹凸(tu)不(bu)(bu)平(ping),凸(tu)處(chu)比凹處(chu)液(ye)體(ti)(ti)黏(nian)(nian)膜(mo)(mo)(mo)薄(bo),濃度差(cha)、溫(wen)差(cha)和(he)電阻抗要小些,因而(er)分配到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)電流大些,凸(tu)處(chu)比凹處(chu)溶解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)速率(lv)要快,正是(shi)黏(nian)(nian)膜(mo)(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)存在產生(sheng)選擇(ze)性溶解(jie)(jie),到(dao)(dao)達(da)平(ping)滑化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。但是(shi)一(yi)個(ge)平(ping)滑的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian),如果(guo)人射(she)光(guang)(guang)朝多個(ge)方(fang)面(mian)(mian)散射(she),光(guang)(guang)亮(liang)度不(bu)(bu)高,對電拋(pao)光(guang)(guang)來說,在一(yi)定的(de)(de)(de)(de)工藝條(tiao)件(jian)下,被(bei)拋(pao)光(guang)(guang)工件(jian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)產生(sheng)一(yi)層極薄(bo)的(de)(de)(de)(de)固體(ti)(ti)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo),使得金屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)溶解(jie)(jie)時(shi),結晶不(bu)(bu)完整的(de)(de)(de)(de)晶粒優先溶解(jie)(jie),去除拋(pao)光(guang)(guang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)微觀不(bu)(bu)平(ping),使表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)達(da)到(dao)(dao)光(guang)(guang)亮(liang)如鏡的(de)(de)(de)(de)效果(guo)。
2. 聚(ju)乙二醇和兩極間距(ju)對(dui)拋光質量(liang)的(de)影響
聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)16g、24g、40g,陰陽極(ji)間(jian)(jian)距1cm、1.5cm、2cm,改變其(qi)中一個因素,重復上述過(guo)程(cheng)。實(shi)驗結果表(biao)(biao)明,聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)含(han)量(liang)為(wei)24g,兩極(ji)板(ban)間(jian)(jian)距為(wei)1.5cm時,光(guang)亮效(xiao)果最好(hao)。因為(wei)聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)分(fen)子量(liang)很大,通電以后,易和(he)溶液(ye)形成(cheng)黏稠的膜,少量(liang)的聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)能起到顯著調控(kong)黏度的作(zuo)用。當聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)含(han)量(liang)過(guo)高時,溶液(ye)阻力大,溫度上升過(guo)快,表(biao)(biao)面溶解困難;而聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)含(han)量(liang)過(guo)低,表(biao)(biao)面溶解較快,拋光(guang)不均勻,鈍(dun)化(hua)膜較難形成(cheng),整平(ping)效(xiao)果較差(cha)。極(ji)板(ban)間(jian)(jian)距離過(guo)近,氫氣泡逸(yi)出(chu)困難,造(zao)成(cheng)大量(liang)氣泡覆蓋在表(biao)(biao)面;極(ji)板(ban)間(jian)(jian)距離過(guo)遠,影(ying)響電流效(xiao)果(聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)配制成(cheng)18.5%濃度的水溶液(ye),稱取130g,其(qi)含(han)量(liang)為(wei)24g)。
3. 拋光對不銹(xiu)鋼表面的(de)化(hua)學組成的(de)影響(xiang)
從X射線能譜儀(XPS)分析可見,拋光后不銹鋼表面Fe2O3含量減少,Cr2O3 含量增加。拋光后,在不銹鋼表面形成富鉻鈍化膜,大大提高了不銹鋼表面的耐蝕性能。
4. 電力線(xian)分布對拋(pao)光質量的影(ying)響
電(dian)(dian)流密度(du)分布(bu)和(he)拋光(guang)液分散能力(li)(li)的(de)均勻(yun)性決定工(gong)件(jian)表面的(de)拋光(guang)效果,要(yao)得到均勻(yun)拋光(guang)面,應根據(ju)工(gong)件(jian)形(xing)狀設計陰極,使工(gong)件(jian)表面電(dian)(dian)力(li)(li)線分布(bu)盡量(liang)均勻(yun)。在同樣的(de)工(gong)藝條件(jian)下,圓形(xing)比長(chang)方(fang)形(xing)樣品的(de)電(dian)(dian)力(li)(li)線分布(bu)要(yao)均勻(yun)些,光(guang)亮效果要(yao)好。
5. 溫(wen)度對拋光質量的影響
溫(wen)度(du)(du)(du)對提(ti)高光亮度(du)(du)(du)起決定性作(zuo)用。有(you)時拋(pao)(pao)光后不銹鋼表面雖然(ran)不平(ping)整,但(dan)拋(pao)(pao)光時只要(yao)有(you)足夠(gou)的溫(wen)度(du)(du)(du),照樣有(you)好的亮度(du)(du)(du)。但(dan)溫(wen)度(du)(du)(du)過高(40~60℃),使黏(nian)膜(mo)層(ceng)難以(yi)維(wei)持,溶液(ye)對流加快,電阻減小,甚至出現過拋(pao)(pao)或(huo)腐蝕;溫(wen)度(du)(du)(du)過低,黏(nian)膜(mo)層(ceng)黏(nian)度(du)(du)(du)大,傳質較困難,極化加大,固體氧化膜(mo)難以(yi)形成,拋(pao)(pao)光后表面為霧狀,不光亮,模糊(hu)不清。要(yao)根據溶液(ye)黏(nian)度(du)(du)(du)、組(zu)成,選擇適(shi)當(dang)的溫(wen)度(du)(du)(du)。
6. 結論
采用(yong)無(wu)鉻(ge)酐,加入少(shao)量高分子聚(ju)乙二醇的磷酸-硫(liu)酸體(ti)系溶液,在(zai)低(di)電流、較高溫度(du)下拋光,可獲得(de)光亮如鏡的效果。溫度(du)起決定性作(zuo)用(yong),而電力(li)緩分布均勻(yun)性,溶液組成、極板間距有重要影響。
配方(fang) 5
配方是由天津手(shou)表廠和武漢材料保護研究所(suo)在廠所(suo)三(san)結合實驗(yan)小組進行實驗(yan)面(mian)獲(huo)得成(cheng)功(gong)的。
1. 電解拋光的優點
天(tian)津手表廠拋(pao)光(guang)工人(ren)經生(sheng)產(chan)實踐證明,手表外殼的(de)(de)電解(jie)拋(pao)光(guang)與手工機(ji)(ji)械拋(pao)光(guang)相比,電解(jie)拋(pao)光(guang)的(de)(de)優點是(shi):表殼內外色澤一(yi)致,光(guang)亮清潔;當機(ji)(ji)芯裝(zhuang)人(ren)表殼時(shi),在擰緊后(hou)蓋(gai)的(de)(de)過程中,螺紋中毛刺插入機(ji)(ji)芯的(de)(de)現(xian)象大大減少,因而(er)降(jiang)低了停表率(lv);螺紋間配合松滑,能防止不(bu)銹鋼之(zhi)間咬合時(shi)的(de)(de)咬死;抗腐蝕性能強;光(guang)澤持久;外觀輪廓清晰;更主要的(de)(de)是(shi)減輕(qing)工人(ren)繁重(zhong)的(de)(de)體力勞(lao)動,提高生(sheng)產(chan)率(lv),降(jiang)低產(chan)品成(cheng)本,節省人(ren)力、物力和棉布等。但不(bu)足之(zhi)處(chu),如,由(you)于公差配合的(de)(de)關系,電解(jie)拋(pao)光(guang)不(bu)能進行二(er)次返(fan)修(xiu),表面平整度尚不(bu)及手工機(ji)(ji)械拋(pao)光(guang),偶爾(er)還出(chu)現(xian)癤(jie)疤,造成(cheng)返(fan)修(xiu)困難。目(mu)前還須反復實踐,不(bu)斷總結(jie),不(bu)斷改進。
2. 電(dian)解拋光工(gong)藝過程
表(biao)殼經(jing)機械加(jia)工后(hou)經(jing)過砂邊(bian),磨角頭,磨四角面后(hou)進行(xing)電解(jie)拋光:化學去(qu)油(you)(常規堿性化學去(qu)油(you)溶液,溫度80~90℃,時間30min光膏去(qu)除為止)→熱水(shui)洗(xi)(60~70℃)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→上掛(gua)具→電解(jie)拋光(見(jian)配方5),熱水(shui)洗(xi)(40~60℃)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→中和(碳酸(suan)鈉50g/L)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→鈍化(硝酸(suan)50mL/L)→冷(leng)水(shui)洗(xi)。
3. 電解拋光工藝條件
①. 陰陽極面積比:(2:1)~(2.5:1)
②. 陰極板材料:304不銹鋼(gang)板。
③. 掛(gua)具: 主桿用黃銅元棒制(zhi)(zhi)成(cheng),掛(gua)針(zhen)用黃銅絲制(zhi)(zhi)成(cheng),外套聚氯乙烯套管。表殼的管孔(kong)插(cha)進黃銅絲制(zhi)(zhi)成(cheng)的掛(gua)針(zhen)上(shang),四面朝下。
4. 電解液的配(pei)制與調整。
①. 配制
以(yi)1L為例:將500mL磷(lin)酸(d=1.65~1.70)倒人容(rong)器(qi)(qi)內(nei),再(zai)加(jia)入400ml硫(liu)酸(d=1.82~1.84),混合后(hou)加(jia)熱(re)至(zhi)80℃,再(zai)稱50g鉻酐加(jia)水40ml,溶解(jie)后(hou)倒入容(rong)器(qi)(qi)內(nei),攪拌,電解(jie)液(ye)呈(cheng)黃(huang)色,液(ye)面(mian)浮(fu)有(you)紅(hong)黃(huang)色微(wei)粒,最(zui)后(hou)倒入7~8g明膠,發生強烈還原反應(ying),呈(cheng)黃(huang)綠色,加(jia)水調整至(zhi)1L.通電處理后(hou)即可電解(jie)拋光。
②. 調整
在生產過程中電解液要經常保持黃綠色,即電解液中含有Cr6+30%、Cr3+70%,此稱為“鉻標”7。開始時需要根據化學分析數據調整,以后可按操作工人經驗來調整。當電解液中含Cr6+高時,可按比例加人明膠使其還原;當電解液中Cr3+高時,可按比例加入鉻酸溶液,在生產中,根據電解液的最佳拋光質量是在電解液的中間階段,而不是在電解液的新配階段和電解液的老舊階段,而電解液的老舊程度可以用Fe3+含量來檢驗,當含鐵量近乎3%時,電解液即老舊了;也可以用壽命統計來計算,當電解液壽命超過200A·h/L時,電解液也就老舊了。經驗證明:生產五萬多只表殼時,180L的槽液就需要調配。
③. 拋光(guang)中溶液的變化
a. 磷酸與硫酸的變化。隨著電解(jie)拋光表殼數量的增多(duo),槽中(zhong)磷酸和(he)硫酸的含量直線下降。
b. 由于表殼含有鉻,故槽中Cr3+與Cr6+含量相應增加,但Cr6+增加較Cr3+為快;故在生產中隨時加入明膠使Cr6+還原,以維持槽液的正常生產。同時,槽中鐵(Fe3+)含量相應增加。
c. 調配。采用(yong)1/3的老舊溶(rong)液(ye)(ye)和(he)2/3的新(xin)配溶(rong)液(ye)(ye)相混合,可調配得(de)到最佳拋(pao)光質量。
5. 金屬的拋除(chu)量(liang)
測(ce)定(ding)方(fang)法。把表殼和后蓋沿(yan)中心(xin)線對切(qie)(qie),取其半塊,切(qie)(qie)口處(chu)研磨(mo)平整(zheng),清洗(xi)干凈,固定(ding)在(zai)方(fang)鐵塊上(shang),切(qie)(qie)口處(chu)朝(chao)上(shang),用萬能工具顯微鏡測(ce)量(liang)其螺紋(wen)內徑,外徑在(zai)電拋光前(qian)(qian)后金(jin)屬去除量(liang)的變化(hua),前(qian)(qian)后相(xiang)減即(ji)為金(jin)屬的拋除量(liang)。
在(zai)幾次重復實驗中,表殼螺紋內徑(jing)的金屬(shu)拋(pao)(pao)除(chu)量每(mei)分(fen)鐘約為(wei)(wei)0.01mm,外徑(jing)為(wei)(wei)0.002mm,表殼電(dian)解4min,后蓋(gai)為(wei)(wei)2min,總電(dian)解時(shi)間為(wei)(wei)6min,總金屬(shu)拋(pao)(pao)除(chu)量為(wei)(wei)0.05~0.07mm,在(zai)配合公差范(fan)圍(wei)之內進(jin)行放(fang)大照相,齒形在(zai)電(dian)解拋(pao)(pao)光前(qian)后基本(ben)無變化。
6. 電解拋光的疵病及消除方(fang)法。見表(biao)3-4 。
配方 6
本(ben)配(pei)方的(de)(de)(de)(de)優點是(shi)一反常規,含(han)有(you)多量(liang)硫(liu)酸(suan)(suan)與少(shao)量(liang)磷酸(suan)(suan),并含(han)有(you)大(da)量(liang)甘(gan)油作為添加(jia)(jia)劑,以(yi)彌(mi)補磷酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)量(liang)少(shao)不(bu)足而帶來的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,并加(jia)(jia)入(ru)少(shao)量(liang)鉻酐,只在(zai)(zai)配(pei)制(zhi)時(shi)加(jia)(jia)入(ru),以(yi)后不(bu)需再加(jia)(jia),這對(dui)廢水處理也有(you)利。而不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)鉻在(zai)(zai)拋(pao)(pao)(pao)光過(guo)程中(zhong)不(bu)斷補充(chong)(chong)到(dao)電解(jie)液中(zhong),可彌(mi)補鉻的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)。而被溶解(jie)下來的(de)(de)(de)(de)其他成分(fen)(fen)如鐵(tie)、銅等金屬(shu)與磷酸(suan)(suan)生成難溶的(de)(de)(de)(de)磷酸(suan)(suan)鹽(yan)沉(chen)淀,而使電解(jie)液有(you)自凈化(hua)作用,只需定時(shi)每半月或1個月,清(qing)除(chu)槽底的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀,和刷洗(xi)或敲擊(ji)除(chu)去(qu)在(zai)(zai)陰極上(shang)電沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)雜質,可不(bu)必報廢或更換部分(fen)(fen)拋(pao)(pao)(pao)光液,再按(an)比例適(shi)量(liang)補加(jia)(jia)磷酸(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)、甘(gan)油,以(yi)補充(chong)(chong)槽液的(de)(de)(de)(de)不(bu)足即可使拋(pao)(pao)(pao)光液恢復(fu)拋(pao)(pao)(pao)光能力。這是(shi)開封(feng)路(lu)云鶴提出(chu)的(de)(de)(de)(de)具有(you)獨創性的(de)(de)(de)(de)舉措(cuo)。
1. 拋光液的調整
如(ru)果(guo)槽(cao)液中因(yin)硫酸較(jiao)高,吸水性(xing)較(jiao)強,槽(cao)液相對密度(du)低于1.4時(shi)(用比(bi)(bi)重計測出),此時(shi)應加熱(re)槽(cao)液至(zhi)近100℃,蒸發(fa)濃縮法除去部分水分,使(shi)槽(cao)液體積短缺,然后(hou)按硫酸:磷酸=8:1(體積比(bi)(bi))加入槽(cao)內(nei),使(shi)溶液相對密度(du)提(ti)升到1.4~1.5范圍內(nei),不(bu)需化驗(yan),調好溫度(du)和電流密度(du)即可試(shi)拋光,如(ru)果(guo)還顯粗糙(cao)不(bu)光亮(liang),可適量加入甘油,表面(mian)立即可拋至(zhi)光亮(liang)細致,且不(bu)發(fa)生過(guo)腐蝕(shi)。
2. 對(dui)拋光(guang)槽的要(yao)求
由(you)于槽(cao)液中含有多量的甘(gan)油,在(zai)電(dian)(dian)拋(pao)(pao)光過程(cheng)中,會產生大量泡沫。為防止泡沫溢出槽(cao)外,故電(dian)(dian)拋(pao)(pao)光槽(cao)的高(gao)度(du)應(ying)比液面高(gao)300~400mm,在(zai)調(diao)整槽(cao)液面時應(ying)留有足夠的空間。
3. 電焊或熱(re)處(chu)理零件(jian)的(de)兩步拋(pao)光法工藝流程
對于有焊(han)渣(zha)或(huo)氧化皮(pi)厚(hou)的電焊(han)或(huo)熱處理零(ling)件的拋光(guang),不必事先酸洗除黑(hei)皮(pi),而本槽液的硫酸含量較高,可(ke)(ke)采取(qu)兩步拋光(guang)法工(gong)藝(yi):第一步,零(ling)件進入槽拋光(guang)2~3min后(hou)取(qu)出,將已疏(shu)松(song)了的焊(han)渣(zha)及厚(hou)氧化皮(pi)用金屬絲刷刷除,牢固的可(ke)(ke)敲去,水洗凈后(hou)瀝去水后(hou)再進行第二步進槽拋光(guang)3~5min即可(ke)(ke)拋光(guang)亮。
4. 溫度
低于(yu)(yu)60℃時(shi)拋(pao)光速率較慢。當溫度高于(yu)(yu)100℃時(shi),拋(pao)出(chu)的(de)表面有一層(ceng)霧狀膜,但只需在(zai)3%的(de)硝(xiao)酸溶液中浸一下(xia)即可除(chu)去,并能(neng)保(bao)持光亮(liang)。采用(yong)鉛襯里(li)的(de)鋼板(ban)(ban)(ban)套槽比(bi)(bi)較理想,可以(yi)(yi)在(zai)夾套里(li)用(yong)蒸汽進行加熱,又可利用(yong)流(liu)動(dong)冷水冷卻降(jiang)溫。這比(bi)(bi)全塑(su)(su)料(liao)(liao)板(ban)(ban)(ban)焊(han)接的(de)塑(su)(su)料(liao)(liao)槽適用(yong),因為PVC塑(su)(su)料(liao)(liao)板(ban)(ban)(ban)只能(neng)在(zai)70℃以(yi)(yi)下(xia)的(de)溫度時(shi)才能(neng)不(bu)變形的(de)工(gong)作。
5. 甘油
甘油能與磷酸生成絡合物[C3H5(OH)2PO4],并能與金屬離子形成衍生物,在陽極表面形成一層更牢固的阻化膜,阻滯陽板溶解,從而使拋光表面非常細致光亮,同時,甘油還能防止不銹鋼在電解液中發生化學腐蝕,所以當甘油含量低時,拋光表面雖然光亮,但有腐蝕粗糙之處;此時對甘油稍加提高,即可克服粗糙,使光亮表面細致。但甘油含量不必過高,應少量調整,因甘油太多會產生過多泡沫,影響操作。
配(pei)方 7
朱琳娣、諸立平(杭州張小泉剪刀廠)對剪刀所采用的馬氏體不銹鋼的拋光進行了研究。由于剪刀所用的不銹鋼為馬氏體不銹鋼,其最大特點是含鉻12%~14%,而含鎳為零,含碳量為0.25%~0.35%(3Cr13)或0.35%~0.45%(4Cr13),為了保持有良好的剪切力,要求材料要冷作硬化過。一般地說,適用于奧氏體不銹鋼的電拋光液,并不一定適用于馬氏體不銹鋼的電拋光,他們通過對4Cr13不銹鋼的電化學拋光,在一定配比的硫酸、磷酸、鉻酐的水溶液中,具有良好的拋光效果。對溫度、相對濃度、電流密度、極間距、極板面積等作了一系列探索,取得了時間短、效率高、操作方便的可行方法。經過拋光后的制件,其機械拋光后的絲路基本平整。整個制件顯得豐滿厚實,具有強烈的光澤和高度的光潔度。
1. 3Cr13、4Cr13不銹鋼(gang)制品電化學拋光工藝流程:
上掛→電(dian)解除油(常(chang)規堿性化學除油液,55~60℃,DA2~5A/d㎡,1~2min)→熱(re)水(shui)洗(xi)(xi)→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)[硫酸10%~15%(體積分數)室溫,30~50s,]→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)→甩(shuai)干→電(dian)化學拋光(配方7)→二次水(shui)洗(xi)(xi)→鈍化(重鉻酸鉀15g/L,氫氧化鈉(na)3g/L,pH=6.5~7.5,溫度60~80℃,時間3min)→流動(dong)冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)→熱(re)水(shui)洗(xi)(xi)→干燥→下(xia)掛。
2. 攪拌
攪拌方式為陰(yin)極(ji)移動,能使溶液互相擴散(san)和對流,溫度保持(chi)均(jun)勻,減小溶液濃差,避免陰(yin)暗面,增強電拋光效果(guo)。
3. 電拋光液老化
經過分析,電拋光(guang)溶液雜質達到鐵60g/L,三(san)價鉻20~25g/L,不論(lun)如何調整(zheng)電流和溫(wen)度,對拋光(guang)均無濟(ji)于事,表(biao)明溶液已老化(hua),溶液需部(bu)分更換(huan)予(yu)以更新。
4. 溶液控(kong)制(zhi)
電拋光溶液的密度要控制在1.72g/cm3,在操作中,要控制使零件不帶水入槽,在使用磷酸時,要求其相對密度達到d=1.83,接近100%的磷酸含量。不得使用含水分高的磷酸,否則在使用前要采用蒸濃措施。
配方 8
本配方(fang)適用(yong)于(yu)馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)電化學拋光(guang)(guang)。方(fang)剛系統地總結了醫(yi)療用(yong)具、食品工業用(yong)具、餐具、廚房用(yong)具等(deng)特殊用(yong)途的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)電化學拋光(guang)(guang)及(ji)(ji)鈍(dun)化技術(shu),經過實驗,批(pi)量生產及(ji)(ji)成(cheng)品各項性能指標的檢測,此工藝已得(de)到成(cheng)功(gong)使用(yong)。
1. 鈍化
電(dian)化學拋(pao)光后會(hui)在(zai)(zai)其(qi)表(biao)面(mian)形成(cheng)一(yi)層酸(suan)性的膜,干燥后這一(yi)層膜會(hui)留在(zai)(zai)其(qi)表(biao)面(mian)上,過一(yi)段時(shi)間后,在(zai)(zai)空氣中發(fa)生(sheng)氧化而導致腐蝕,膜上還會(hui)附著(zhu)一(yi)些(xie)對人體有害的物質(zhi)(zhi)(zhi),從而影響表(biao)面(mian)狀況(kuang)和相應(ying)的使用性能。鈍(dun)化工(gong)藝(yi)為硝酸(suan)(d=1.42)18%~23%(質(zhi)(zhi)(zhi)量分數),鉻酐1.5%~2.0%(質(zhi)(zhi)(zhi)量分數),水75.5%~80%(質(zhi)(zhi)(zhi)量分數),在(zai)(zai)室溫時(shi)鈍(dun)化40~50min,或35~38℃為20~25min,或50℃時(shi)為10~15min。
2. 電化學(xue)拋(pao)光(guang)發生故障。見表3-5.
配方 9
1. 磷酸(suan)
含量為600mL/L。是保證拋(pao)光液正(zheng)常進行的(de)主(zhu)要成(cheng)分。含量過高時,槽液電阻增(zeng)大,黏度提(ti)高,導致(zhi)所需電壓較高,使整平速率遲緩。磷酸含量過低,活化傾(qing)向(xiang)大,鈍化傾(qing)向(xiang)小,導致(zhi)不銹鋼表面不均勻腐(fu)蝕。
2. 硫酸
是活化(hua)劑,硫(liu)酸(suan)含量(liang)過(guo)(guo)多,活化(hua)傾向太(tai)大,易使拋光表面出(chu)現(xian)過(guo)(guo)腐蝕(shi),呈現(xian)均勻的密集麻點,硫(liu)酸(suan)過(guo)(guo)低(di)時(shi),出(chu)現(xian)嚴重的不(bu)均腐蝕(shi)。
3. 丙三醇(甘(gan)油)
能(neng)(neng)起到良好(hao)的(de)緩蝕(shi)作用(yong)。在較高的(de)溫度下,單(dan)純的(de)磷(lin)酸(suan)也能(neng)(neng)腐(fu)蝕(shi)不銹(xiu)鋼,但(dan)磷(lin)酸(suan)與丙(bing)三醇結合(he),能(neng)(neng)形(xing)成C3H5(OH)3PO4絡合(he)物,絡合(he)物與金屬(shu)衍(yan)生物形(xing)成磷(lin)酸(suan)鹽(yan)膜,防止(zhi)電(dian)解液對不銹(xiu)鋼在不通電(dian)下的(de)磨蝕(shi),有(you)緩蝕(shi)的(de)作用(yong)。
4. 糖精
糖精(jing)在陰過(guo)程中,能為(wei)金屬表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)吸(xi)附,有助于被(bei)(bei)拋光(guang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)光(guang)亮作用。在陽極(ji)過(guo)程中,在不規則的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形(xing)成一(yi)層吸(xi)附薄(bo)膜,成為(wei)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)隔(ge)離物,當(dang)不通電(dian)時(shi),薄(bo)膜防止不銹(xiu)鋼表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)受電(dian)解(jie)液浸蝕(shi),當(dang)通電(dian)后,電(dian)力線的(de)(de)分布表(biao)(biao)(biao)(biao)現(xian)為(wei)凸起部分比凹(ao)入部位要大得多,因(yin)此,電(dian)力線首(shou)先在凸起部位上擊穿隔(ge)離薄(bo)膜而開始溶解(jie),在凹(ao)入處(chu)被(bei)(bei)有效(xiao)的(de)(de)保護,以致達到選擇性溶解(jie),呈現(xian)平滑(hua)光(guang)亮表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。
5. 電流密度(du)
電(dian)(dian)(dian)化學(xue)(xue)拋光(guang)(guang)通常是在(zai)高電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)下(xia)進行的。在(zai)電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)低時,金屬處(chu)于活(huo)化狀態,被拋光(guang)(guang)表(biao)面發(fa)生(sheng)浸(jin)蝕(shi),陽(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)產(chan)物少,化學(xue)(xue)溶(rong)(rong)解(jie)比電(dian)(dian)(dian)化學(xue)(xue)溶(rong)(rong)解(jie)占優勢(shi),以致光(guang)(guang)潔度(du)(du)差。當電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)超過合適(shi)的數值后,會發(fa)生(sheng)劇(ju)烈的氧氣析(xi)出,金屬表(biao)面發(fa)生(sheng)過熱和過腐蝕(shi),引起劇(ju)烈的不(bu)規(gui)則溶(rong)(rong)解(jie),增(zeng)大了電(dian)(dian)(dian)能的消(xiao)耗(hao)。由于陽(yang)極(ji)被拋光(guang)(guang)物的迅(xun)速溶(rong)(rong)解(jie),致使(shi)靠近陽(yang)極(ji)的溶(rong)(rong)液濃度(du)(du)提(ti)高,電(dian)(dian)(dian)阻增(zeng)大,故電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)不(bu)能超過合適(shi)的數值。
6. 溫度(du)
適當(dang)的高(gao)(gao)(gao)溫度,會(hui)使整平過程加(jia)(jia)(jia)速(su)(su),電(dian)流效率(lv)(lv)提(ti)高(gao)(gao)(gao),從而提(ti)高(gao)(gao)(gao)了表面光潔度和光亮度。溫度過低(di)(di),會(hui)使電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液黏(nian)度提(ti)高(gao)(gao)(gao),導致陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)產(chan)物(wu)從金屬表面向(xiang)整個電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液的擴(kuo)散(san)和溶(rong)液向(xiang)陽(yang)(yang)極(ji)的補(bu)充更加(jia)(jia)(jia)困難。但溫度過高(gao)(gao)(gao)會(hui)使被溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)的金屬量不斷增加(jia)(jia)(jia),槽內產(chan)生(sheng)蒸氣和氣體,把電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液從金屬表面擠開,反而降低(di)(di)了金屬的溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)(su)率(lv)(lv)。溫度過高(gao)(gao)(gao)使電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液附(fu)近的黏(nian)度降低(di)(di),從而加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)產(chan)物(wu)向(xiang)外擴(kuo)散(san),又導致溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)(su)率(lv)(lv)的加(jia)(jia)(jia)速(su)(su),影響產(chan)品(pin)表面光潔度。
7. 時(shi)間(jian)
延長拋光時間,超(chao)過達到一定(ding)的(de)(de)(de)表(biao)面光亮(liang)度(du)所需時間的(de)(de)(de)上限,不(bu)僅不(bu)能進一步提高(gao)表(biao)面光亮(liang)度(du),反而會損壞表(biao)面光亮(liang)度(du),并使零件尺寸變小。故(gu)在拋光過程中(zhong),要(yao)仔細觀察并確定(ding)最佳的(de)(de)(de)達到最好光亮(liang)度(du)的(de)(de)(de)時間。
配方 10
1. 磷酸
在陽極區制品表面上生成稠性(xing)黏(nian)膜(mo),有利(li)于(yu)(yu)增進拋光效果,對不(bu)銹鋼表面的(de)整(zheng)平精飾有極大(da)的(de)影響(xiang)。其含量偏低時,溶液相對密度(du)小,黏(nian)度(du)低,離子擴散速率大(da),金屬溶解加快,不(bu)利(li)于(yu)(yu)拋光效果。若含量過高,密度(du)增大(da),黏(nian)度(du)高,使拋光緩(huan)慢,且成本(ben)增加。
2. 硫酸
硫酸與磷酸一起形成陽極黏稠薄膜,有利于表面拋光。硫酸有助于提高溶液的電導率,降低電阻,從而降低槽壓,節約電能。有利于改善分散能力和提高陽極電流效率。若硫酸含量過高,將使鉻酐(CrO3)磺化,生成鉻酐磺化物(CrO3·SO3)沉淀,會降低表面光潔度,縮短電解拋光溶液的使用壽命。
3. 鉻(ge)酐(gan)
它是強氧化(hua)劑,使表(biao)面(mian)(mian)(mian)形成鈍化(hua)膜,避(bi)免表(biao)面(mian)(mian)(mian)腐蝕,有利(li)于獲(huo)得光潔(jie)表(biao)面(mian)(mian)(mian)。
4. 金屬雜質
雜質來自不銹鋼表面溶解下來的鐵、鎳和鉻。雜質含量過多,對拋光質量有不利影響,俗稱為電拋光溶液老化,其中鐵(Fe3+)含量不宜超過50g/L,三價鉻(Cr3+)含量不宜超過15g/L.雜質的積累除在陰極上有部分析出外,要靠更換電解液加以降低。
11. 配方(fang)11~13
配方11、12、13中不(bu)使用磷酸、硝(xiao)酸的較環保(bao)的組成,廢(fei)水處理較方便(bian),拋光效果尚可。