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. 機械(xie)拋光
機械拋光(guang)(guang)是拋光(guang)(guang)的(de)(de)(de)第(di)一道工序,將不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)表(biao)面的(de)(de)(de)凹凸不(bu)(bu)平度(du)(du)加(jia)工到一定的(de)(de)(de)粗糙度(du)(du)值,一般Ra≤0.8um,再用(yong)化學拋光(guang)(guang)或(huo)電(dian)化學拋光(guang)(guang)除去(qu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)表(biao)面的(de)(de)(de)微(wei)觀不(bu)(bu)平度(du)(du),使Ra≤0.05um,才能取(qu)得(de)最后的(de)(de)(de)光(guang)(guang)亮度(du)(du)——鏡面光(guang)(guang)澤。經過軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)潔度(du)(du)較高的(de)(de)(de)板材或(huo)精加(jia)工的(de)(de)(de)工件(jian),不(bu)(bu)需(xu)進行機械拋光(guang)(guang)而(er)可以直接進行化學拋光(guang)(guang)或(huo)電(dian)化學拋光(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. 化學拋光
化學(xue)拋光(guang)(guang)是通(tong)過(guo)化學(xue)拋光(guang)(guang)液控制化學(xue)反(fan)應,使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表面微(wei)觀突起(qi)部分的溶(rong)解速度大于微(wei)觀凹(ao)洼處(chu)的溶(rong)解速度,從而對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表面實現拋光(guang)(guang)。化學(xue)拋光(guang)(guang)液的組成及工藝條件(jian)見(jian)表10-7。
化學(xue)拋(pao)光典(dian)型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼(gang)表(biao)面有(you)焊縫(feng),且(qie)油(you)(you)污嚴重,采用(yong)1號(hao)工藝流程:手工除(chu)焊瘤、毛刺、焊渣等 手工去油(you)(you)(汽油(you)(you)擦(ca)洗(xi))→化學除(chu)油(you)(you)(參(can)考上(shang)節)→水(shui)洗(xi)→化學拋光(guang)(1號(hao)配方)→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧(yang)化鈉1~2g/L,室溫,時(shi)間0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零件表面油(you)漬很輕且有較薄(bo)氧化(hua)皮時,采用(yong)2號工藝流程(cheng):化(hua)學除(chu)油(you)→水(shui)洗(xi)→酸洗(xi)→水(shui)洗(xi)→活(huo)化(hua)(硫酸10mL/L、鹽(yan)酸1mL/L,溫度40~60℃時間以(yi)零件析出氣體10~20s 即可) →水(shui)洗(xi)→化(hua)學拋光(2號) →水(shui)洗(xi)→鈍化(hua)→水(shui)洗(xi)→中和[氨水(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室(shi)溫,5~10min]→水(shui)洗(xi)→脫(tuo)水(shui) 烘干→驗收。
另外(wai)MW-6拋(pao)光(guang)(guang)劑由西安(an)戶縣(xian)塢化工廠生產,其配方:MW-6拋(pao)光(guang)(guang)劑150~270mL/L,其余(yu)為水(shui),加熱(re)溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)(guang)時間 0.2~0.5min。其成分(fen)含有(you)酸、鹽酸、苯甲酸、冰乙酸和其他助劑。使用MW-6拋(pao)光(guang)(guang)液的(de)工藝流程:除(chu)油→熱(re)水(shui)預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)(guang)→熱(re)水(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(質(zhi)量分(fen)數為2%的(de)氨水(shui))→冷水(shui)洗(xi)→超聲波清(qing)洗(xi)(30~40℃)→乙醇(質(zhi)量分(fen)數為95%)脫(tuo)水(shui)→烘干(gan)→包裝。
化學(xue)拋光適應性強(qiang),可以(yi)處理形狀復雜的零(ling)件(jian),能使不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)內外表(biao)面(mian)都獲得均勻的光潔度。工(gong)藝操作(zuo)簡便,生產效率高。所使用的化學(xue)拋光設備簡單,價格便宜。但化學(xue)拋光零(ling)件(jian)的表(biao)面(mian)質量略差于電(dian)化學(xue)拋光。
3. 電(dian)化學(xue)拋光(guang)
對表(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量要求較高的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)可采(cai)用電(dian)化學(xue)拋光。電(dian)化學(xue)拋光是(shi)以(yi)被拋光不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)作為陽極,不溶(rong)性金屬作為陰極,兩電(dian)極同(tong)時浸入電(dian)化學(xue)拋光槽(cao)中,通以(yi)直流電(dian)產(chan)生選(xuan)擇性的(de)(de)(de)陽極溶(rong)解,浸蝕(shi)掉(diao)不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表(biao)(biao)面(mian)2~40um厚(hou)的(de)(de)(de)薄層,得到極好(hao)的(de)(de)(de)、耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)、光滑的(de)(de)(de)、光亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)本體。電(dian)化學(xue)拋光面(mian)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性比機械拋光面(mian)好(hao)。而且具有無污(wu)染表(biao)(biao)面(mian),在使用中容易清洗(xi),因此大(da)量用于(yu)食品工(gong)(gong)廠、飲(yin)料工(gong)(gong)業和醫藥(yao)工(gong)(gong)業。由于(yu)表(biao)(biao)面(mian)耐蝕(shi)性好(hao)、有漂亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)外觀(guan),因此也可用作許多不銹(xiu)鋼(gang)構件(jian),如車鎖、車輛格子窗、車內揚聲器等。
但是電化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)只是對不(bu)(bu)銹鋼零(ling)件(jian)表面起到微(wei)觀(guan)的(de)(de)整(zheng)平(ping)作用,宏(hong)觀(guan)的(de)(de)整(zheng)平(ping)仍要靠機(ji)械拋(pao)光(guang)。電化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)材料化(hua)學(xue)(xue)成分的(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性和(he)顯微(wei)偏析特別敏感,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)基體(ti)和(he)非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)夾雜(za)物之間常被劇(ju)烈(lie)浸蝕。有時,不(bu)(bu)銹鋼存(cun)在(zai)的(de)(de)不(bu)(bu)良的(de)(de)冶金(jin)(jin)狀態、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)晶粒尺寸結構不(bu)(bu)均勻(yun)性、鹽類或氧化(hua)物的(de)(de)污(wu)染、酸洗過度(du)、淬(cui)火過度(du)、軋制痕跡等均會對電化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)產(chan)生不(bu)(bu)良影響,需機(ji)械拋(pao)光(guang)來彌補。
電化學拋光液的組成及工藝(yi)條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏(shi)體不(bu)銹鋼有良好的(de)拋光效果。
(2) 配(pei)方4適用于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼電解拋光。
③ 配方5適用于馬氏(shi)體不銹鋼(gang)電化學(xue)拋光。
④ 配(pei)方6適用(yong)于(yu)焊接(jie)的奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼的電化(hua)學(xue)拋光。
