不銹鋼零件在生產過程中經過鑄鍛、壓力加工、熱處理等工藝過程以后,表面會生成一層黑色氧化皮。另外,不銹(xiu)鋼零件在切削加工過程中也會留下微觀不平度。為了獲得不銹鋼零件表面光潔度、光亮度和使用壽命,必須對不銹鋼零件進行拋光。不銹鋼零件的拋光工藝過程包括表面化學預處理、機械拋光、化學拋光或電化學拋光,最后鈍化。拋光的效果取決于不銹鋼零件的原始粗糙度。機械拋光、化學拋光或電化學拋光后的光潔度越高,越能提高不銹鋼自身的價值,發揮其應有的特性。
1. 機(ji)械拋光
機(ji)械拋光(guang)(guang)是(shi)拋光(guang)(guang)的(de)第一(yi)(yi)道工序(xu),將不(bu)(bu)銹鋼零件(jian)表面(mian)(mian)的(de)凹凸不(bu)(bu)平度(du)加(jia)工到一(yi)(yi)定(ding)的(de)粗糙度(du)值(zhi),一(yi)(yi)般Ra≤0.8um,再(zai)用化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)或(huo)電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)除去(qu)不(bu)(bu)銹鋼零件(jian)表面(mian)(mian)的(de)微(wei)觀不(bu)(bu)平度(du),使(shi)Ra≤0.05um,才能(neng)取得最后的(de)光(guang)(guang)亮度(du)——鏡面(mian)(mian)光(guang)(guang)澤。經(jing)過軋制的(de)光(guang)(guang)潔度(du)較高的(de)板材或(huo)精加(jia)工的(de)工件(jian),不(bu)(bu)需進(jin)行機(ji)械拋光(guang)(guang)而可以直接進(jin)行化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)或(huo)電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)。
精細鏡面機械拋光工藝過程:清潔表面→去除表面氧化層 [在開始拋光的20min內采用較大的拋光壓力(3~4)×104Pa,磨料和拋光乳化液的供應量也大些(12mL/cm2s),除盡氧化層] 鏡面拋光[顯露金屬基體后,磨削量和磨削壓力應減少,當出現鏡面光澤時不再加壓,靠磨頭自重修飾拋光,拋光液流量減少到8mL/cm2s,繼續拋光40min后即可得到鏡面光亮]。
2. 化學拋(pao)光
化(hua)學(xue)拋光(guang)是通過化(hua)學(xue)拋光(guang)液控制化(hua)學(xue)反應,使(shi)不銹(xiu)鋼零件表面(mian)微觀突(tu)起部分(fen)的溶(rong)解速度大于微觀凹洼處的溶(rong)解速度,從而對不銹(xiu)鋼零件表面(mian)實現拋光(guang)。化(hua)學(xue)拋光(guang)液的組成及工藝(yi)條(tiao)件見表10-7。
化學拋光(guang)典(dian)型工藝流程:
a. 不銹鋼表面有焊縫,且油污嚴重,采用1號工藝流程:手(shou)工除焊瘤、毛(mao)刺(ci)、焊渣等 手(shou)工去油(汽油擦洗(xi))→化(hua)學除油(參考上(shang)節(jie))→水(shui)洗(xi)→化(hua)學拋光(1號配(pei)方(fang))→中和(碳酸(suan)鈉(na)3~5g/L,氫氧(yang)化(hua)鈉(na)1~2g/L,室溫,時間(jian)0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零(ling)件表面油漬很輕(qing)且有較(jiao)薄氧化皮時,采用(yong)2號工(gong)藝流(liu)程:化學(xue)(xue)除油→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)→活化(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫度40~60℃時間以零(ling)件析出氣體10~20s 即可) →水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)→化學(xue)(xue)拋(pao)光(2號) →水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)→鈍化→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)→中和[氨水(shui)(d=0.889)2%(質量(liang)分數(shu)),室溫,5~10min]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)→脫(tuo)水(shui) 烘干→驗(yan)收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑由西安(an)戶縣(xian)塢(wu)化工廠生產,其配方:MW-6拋(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其余為水,加熱溫(wen)度75~85℃,拋(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其成分含有(you)酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰(bing)乙酸(suan)和其他助劑。使用(yong)MW-6拋(pao)光(guang)液的工藝流程:除油→熱水預(yu)熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱水洗(xi)(60~70℃)→中和(質(zhi)量(liang)分數為2%的氨水)→冷水洗(xi)→超聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙醇(質(zhi)量(liang)分數為95%)脫(tuo)水→烘干(gan)→包裝(zhuang)。
化學拋(pao)光(guang)適應性強(qiang),可(ke)以(yi)處理形狀復雜的(de)零件(jian),能(neng)使不銹(xiu)鋼零件(jian)內(nei)外表(biao)面都獲得均勻的(de)光(guang)潔(jie)度(du)。工藝(yi)操(cao)作簡(jian)便(bian),生(sheng)產效率高。所(suo)使用的(de)化學拋(pao)光(guang)設(she)備簡(jian)單(dan),價格便(bian)宜。但化學拋(pao)光(guang)零件(jian)的(de)表(biao)面質量略差(cha)于電化學拋(pao)光(guang)。
3. 電化學拋光
對(dui)表(biao)(biao)面(mian)質量(liang)要(yao)求較高的(de)不銹鋼(gang)零件可(ke)采用電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)是以被(bei)拋光(guang)(guang)(guang)不銹鋼(gang)零件作(zuo)為(wei)陽極(ji)(ji),不溶(rong)性金屬作(zuo)為(wei)陰(yin)極(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)同時(shi)浸(jin)(jin)入電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)槽(cao)中,通(tong)以直(zhi)流(liu)電(dian)產生選擇性的(de)陽極(ji)(ji)溶(rong)解,浸(jin)(jin)蝕(shi)掉(diao)不銹鋼(gang)零件表(biao)(biao)面(mian)2~40um厚的(de)薄層,得到(dao)極(ji)(ji)好(hao)的(de)、耐(nai)蝕(shi)性的(de)、光(guang)(guang)(guang)滑的(de)、光(guang)(guang)(guang)亮的(de)不銹鋼(gang)本體(ti)。電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)面(mian)的(de)耐(nai)蝕(shi)性比機械拋光(guang)(guang)(guang)面(mian)好(hao)。而(er)且具有(you)無污染表(biao)(biao)面(mian),在使用中容易清(qing)洗,因(yin)此大量(liang)用于食品工(gong)廠(chang)、飲料工(gong)業和醫藥工(gong)業。由(you)于表(biao)(biao)面(mian)耐(nai)蝕(shi)性好(hao)、有(you)漂亮的(de)外(wai)觀,因(yin)此也可(ke)用作(zuo)許(xu)多不銹鋼(gang)構(gou)件,如車鎖(suo)、車輛(liang)格(ge)子窗、車內揚聲器等。
但是電化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)只(zhi)是對(dui)不銹鋼(gang)零件表(biao)面起到微觀(guan)的(de)整平作用,宏觀(guan)的(de)整平仍要靠機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)。電化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)材(cai)料化(hua)(hua)(hua)(hua)學成分的(de)不均(jun)勻(yun)性和顯微偏(pian)析特別敏感,金屬(shu)基體和非(fei)金屬(shu)夾雜(za)物之間常(chang)被劇烈浸(jin)蝕。有時,不銹鋼(gang)存在的(de)不良(liang)的(de)冶金狀態、金屬(shu)晶粒(li)尺寸結構不均(jun)勻(yun)性、鹽類(lei)或(huo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)污(wu)染、酸洗(xi)過度、淬火過度、軋制痕跡等均(jun)會對(dui)電化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)產生(sheng)不良(liang)影響(xiang),需機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)來彌補。
電化學(xue)拋光液的組成及工(gong)藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼有良好(hao)的拋光(guang)效(xiao)果。
(2) 配(pei)方4適用于(yu)奧氏體不銹鋼電解(jie)拋光。
③ 配方5適用于馬(ma)氏體(ti)不銹鋼電化(hua)學拋光(guang)。
④ 配方6適用于焊(han)接的奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼的電化學拋光。
