在香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼電解拋光時,不銹鋼在陽極上,當電流通過電解液時,金屬表面微觀凸起部分首先被溶解,從而產生表面被拋光的效果。
1. 不(bu)銹(xiu)鋼的陽極極化曲線
不(bu)銹鋼(gang)電(dian)(dian)解拋光時測(ce)得陽(yang)極(ji)電(dian)(dian)位-電(dian)(dian)流(liu)強度極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian),如圖11-9.圖11-9中有(you)3個不(bu)同的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學行為區(qu)域:活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)(A)、鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)(P)和(he)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)(T).影(ying)響(xiang)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)和(he)陰(yin)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)相對位置(zhi)的(de)(de)(de)主要因素有(you)兩(liang)方(fang)面,一方(fang)面是(shi)鋼(gang)與合(he)(he)金的(de)(de)(de)成分,另一方(fang)面是(shi)介質的(de)(de)(de)種(zhong)類。我們(men)把存在活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)-鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)轉變的(de)(de)(de)金屬(shu)和(he)合(he)(he)金的(de)(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)圖上(shang)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)和(he)陰(yin)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)的(de)(de)(de)四種(zhong)相對位置(zhi),用圖11-9中的(de)(de)(de)A、B、C、D、E和(he)F來表示(shi),以此來討(tao)論(lun)該金屬(shu)和(he)合(he)(he)金鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)穩定性(xing)。
由圖11-9可看出(chu)在(zai)(zai)不(bu)(bu)同條件下,電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)腐蝕的(de)(de)(de)(de)四種(zhong)狀(zhuang)態(tai)。第(di)一種(zhong)情(qing)況εm和(he)ε陰(yin)僅有一個(ge)交點A,即僅有一個(ge)穩(wen)定(ding)態(tai)εA,不(bu)(bu)超過(guo)(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)位(wei)εp,此時(shi)金(jin)屬(shu)處(chu)(chu)于活(huo)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai),腐蝕電(dian)流強度(du)較(jiao)大,因(yin)此腐蝕速(su)度(du)較(jiao)大。如鐵在(zai)(zai)稀硫酸中(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐蝕就是(shi)一個(ge)典(dian)型的(de)(de)(de)(de)例子。第(di)二種(zhong)情(qing)況是(shi)ε陽和(he)ε陰(yin)有三(san)個(ge)交點B、C、D,而C點是(shi)不(bu)(bu)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de),B點和(he)D點的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)是(shi)相(xiang)對穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de),即金(jin)屬(shu)可以處(chu)(chu)在(zai)(zai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)也可以處(chu)(chu)在(zai)(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai),這(zhe)種(zhong)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)可以因(yin)為其(qi)他偶然因(yin)素而被破壞(huai),而使金(jin)屬(shu)或合金(jin)處(chu)(chu)于活(huo)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)。如18-8不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)含氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)硫酸介質中(zhong)即屬(shu)于此種(zhong)狀(zhuang)態(tai)。第(di)三(san)種(zhong)情(qing)況ε陽和(he)ε陰(yin)交于E點,只有一個(ge)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)穩(wen)定(ding)電(dian)位(wei),這(zhe)種(zhong)情(qing)況說明金(jin)屬(shu)只有處(chu)(chu)在(zai)(zai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)才是(shi)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de),它能夠自動鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua),具有很(hen)小的(de)(de)(de)(de)腐蝕速(su)度(du)。如不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)硝(xiao)酸中(zhong)就是(shi)這(zhe)樣。第(di)四種(zhong)情(qing)況ε和(he)ε陰(yin)交于F點,處(chu)(chu)于過(guo)(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)區,εF超過(guo)(guo)(guo)了過(guo)(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)位(wei)εT,金(jin)屬(shu)處(chu)(chu)于過(guo)(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai),有較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)腐蝕速(su)度(du)。如鉻不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)濃硝(xiao)酸中(zhong)就會產生過(guo)(guo)(guo)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)。
從上述分(fen)析可以得出,不銹(xiu)鋼(gang)只有(you)在(zai)第三(san)種(zhong)(zhong)狀(zhuang)態(tai)(即(ji)處于鈍化狀(zhuang)態(tai))下(xia)(xia)才是耐腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de),它有(you)最小的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電流,腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)很小。其他三(san)種(zhong)(zhong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)不銹(xiu)鋼(gang)是不耐蝕(shi)(shi)的(de)(de)。由此可見不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)“不銹(xiu)性”是相對的(de)(de),只是說腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)比(bi)較小就是了。
不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)(xing)既然與表(biao)面(mian)鈍化膜的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)有(you)關,那么,任(ren)何有(you)意和無意的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)處理都可能影響(xiang)其不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)(xing)。改變不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)粗(cu)糙度(du),就可以影響(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)。降低不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du),可以提高耐腐蝕性(xing)(xing),這是不(bu)(bu)(bu)(bu)爭(zheng)的(de)(de)(de)事實,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)拋(pao)光(guang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)之一(yi)就在于此。
從上(shang)述(shu)分析還可以看出,電解(jie)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)就是選擇合(he)適的(de)(de)電解(jie)液組成(cheng)及濃度(du),使(shi)金屬表(biao)面既處(chu)(chu)于局(ju)部(bu)活化(hua),又處(chu)(chu)于局(ju)部(bu)鈍(dun)(dun)化(hua)的(de)(de)中間(jian)狀態(圖11-9中的(de)(de)B、D點之間(jian)),來實現整平表(biao)面、增加(jia)光(guang)(guang)(guang)(guang)澤的(de)(de)效果(guo)。同時(shi),只有使(shi)陽(yang)極(ji)鈍(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)生成(cheng)速(su)度(du)與溶解(jie)速(su)度(du)大(da)致(zhi)(zhi)相(xiang)同時(shi),方可達到較好的(de)(de)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)效果(guo)。為此,合(he)理地調整電解(jie)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)工藝參數(電流密(mi)度(du)、電解(jie)液溫度(du)、拋光(guang)(guang)(guang)(guang)時(shi)間(jian)),使(shi)陽(yang)極(ji)鈍(dun)(dun)化(hua)膜的(de)(de)生成(cheng)速(su)度(du)與溶解(jie)速(su)度(du)大(da)致(zhi)(zhi)相(xiang)同,是獲得高亮度(du),低粗糙度(du)的(de)(de)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)效果(guo)的(de)(de)關鍵。
電(dian)化(hua)學拋光(guang)是以(yi)被拋光(guang)工件為陽極,不溶性金屬(shu)為陰極,兩電(dian)極同時浸人電(dian)化(hua)學拋光(guang)槽中,通(tong)以(yi)直流(liu)電(dian)而產生有選(xuan)擇性的陽極溶解,陽極表面光(guang)亮度增大(da),這(zhe)種(zhong)過程與電(dian)鍍過程正好(hao)相(xiang)反。
2. 電解拋(pao)光的(de)黏性薄(bo)膜理論
電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)拋光(guang)主要(yao)是靠陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)(jie)(jie)過程和表(biao)面磷酸(suan)鹽膜共同作用(yong)的(de)(de)(de)結果。從(cong)(cong)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)(jie)(jie)下來的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)離子與拋光(guang)液中的(de)(de)(de)磷酸(suan)形成溶解(jie)(jie)(jie)度(du)小(xiao)、黏(nian)(nian)性大、擴散(san)速(su)度(du)小(xiao)的(de)(de)(de)磷酸(suan)鹽,并(bing)慢(man)慢(man)地(di)積累在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)附近,粘接在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面,形成了黏(nian)(nian)滯性較大的(de)(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液層。密度(du)大、導電(dian)(dian)能(neng)力差(cha)的(de)(de)(de)黏(nian)(nian)膜在(zai)(zai)微(wei)觀(guan)(guan)表(biao)面上分布(bu)不均勻,從(cong)(cong)而(er)影響(xiang)了電(dian)(dian)流密度(du)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)上的(de)(de)(de)分布(bu)。很明顯,黏(nian)(nian)膜在(zai)(zai)微(wei)觀(guan)(guan)凸起(qi)(qi)處比凹(ao)洼處的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)小(xiao),使(shi)凸起(qi)(qi)處電(dian)(dian)流密度(du)較高而(er)溶解(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)較快。隨(sui)著黏(nian)(nian)膜的(de)(de)(de)流動,凸凹(ao)位置的(de)(de)(de)不斷變(bian)換,粗糙表(biao)面被逐漸(jian)整平。不銹鋼表(biao)面因此被拋光(guang)達(da)到高度(du)光(guang)潔和光(guang)澤的(de)(de)(de)外觀(guan)(guan)。
由此可見,溶(rong)液(ye)(ye)濃(nong)度(du)(du)和黏(nian)度(du)(du)是電解(jie)拋光(guang)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)因(yin)素,特別是溶(rong)液(ye)(ye)的(de)黏(nian)度(du)(du)。往往表現(xian)在新配的(de)拋光(guang)溶(rong)液(ye)(ye),雖然(ran)成分和濃(nong)度(du)(du)達到了要(yao)(yao)求(qiu),但(dan)由于(yu)黏(nian)度(du)(du)尚未達到要(yao)(yao)求(qiu)也拋不(bu)出光(guang)亮的(de)表面(mian),只有在經過(guo)一段時間(jian)的(de)電解(jie)后(hou)方能使拋光(guang)達到良好狀態。特別是溶(rong)液(ye)(ye)與零件的(de)界面(mian)濃(nong)度(du)(du)和黏(nian)度(du)(du),在拋光(guang)中起著重(zhong)要(yao)(yao)作用(yong)。這(zhe)就是為什(shen)么要(yao)(yao)求(qiu)工件在進入(ru)拋光(guang)液(ye)(ye)前表面(mian)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)要(yao)(yao)均(jun)勻,否(fou)則會由于(yu)工件表面(mian)帶水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)不(bu)均(jun)勻性,破壞了黏(nian)膜(mo)(mo)的(de)正(zheng)常生(sheng)(sheng)成,發(fa)生(sheng)(sheng)局(ju)部過(guo)腐蝕現(xian)象。水(shui)(shui)洗(xi)后(hou)的(de)工件最好甩干或烘干后(hou),立即迅(xun)速下槽,通電拋光(guang),方可避(bi)免由于(yu)表面(mian)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)不(bu)均(jun)勻,發(fa)生(sheng)(sheng)局(ju)部過(guo)腐蝕現(xian)象。
電解(jie)拋光還(huan)不能完全取代機械拋光。這是(shi)因為電解(jie)拋光只是(shi)對(dui)金屬表面起(qi)微觀整(zheng)平作(zuo)用(yong),如果粗糙表面也(ye)采用(yong)電解(jie)拋光,那是(shi)非(fei)常不經濟的(de),宏觀的(de)整(zheng)平還(huan)是(shi)要靠機械拋光。
電解(jie)拋光(guang)對材料化(hua)學成分的(de)不均(jun)勻(yun)性和顯微偏析(xi)特別(bie)敏感,會在金屬(shu)基體和非金屬(shu)夾雜物之間(jian)發(fa)生劇烈侵(qin)蝕作用。有(you)時(shi)候,不良(liang)的(de)臺金狀態,金屬(shu)晶粒結構(gou)尺(chi)寸(cun)的(de)不均(jun)勻(yun)性,軋(ya)制的(de)痕跡,鹽(yan)類或氧(yang)化(hua)物的(de)污染(ran)、過酸洗以及淬(cui)火過度等,均(jun)會對電解(jie)拋光(guang)產生極不良(liang)的(de)影響,而這(zhe)些問題(ti)常常要靠先(xian)期(qi)的(de)機械拋光(guang)來彌補(bu)。
3. 不(bu)銹鋼電解拋光表面的特性
a. 電解拋光表面(mian)粗(cu)糙度和光亮度
電解拋(pao)光表面粗糙度(du)值(Ra)接近(jin)于0.20μm,光亮度(du)可達(da)(da)80%左右,這是機械拋(pao)光所難以達(da)(da)到的(de)(圖11-3和圖11-4).
b. 電解(jie)拋(pao)光表面顯微硬度
電解(jie)(jie)拋(pao)光隨著拋(pao)光時間的延長(chang),表面顯微硬(ying)度開(kai)始(shi)時明顯下降(jiang),15min后下降(jiang)趨勢變得平(ping)緩,這主要是因為電解(jie)(jie)拋(pao)光時,冷(leng)作硬(ying)化層被逐(zhu)漸溶解(jie)(jie),使表面硬(ying)度下降(jiang),而(er)后趨于(yu)平(ping)緩所(suo)致。
c. 表面耐腐(fu)蝕性
腐蝕(shi)性實(shi)驗采用失重法進行(xing),即(ji)50g/L三(san)氯(lv)化鐵(tie)和183g/L鹽酸介質,在溫度50℃中(zhong)進行(xing)。每隔1小時取(qu)出試樣(yang)觀察(cha)其表面腐蝕(shi)狀(zhuang)態,并在光(guang)電分析(xi)天(tian)平上稱量其失重值(mg).
在電解拋(pao)光(guang)時,金屬表(biao)面(mian)(mian)的(de)冷(leng)作硬化(hua)層溶解,表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)(xing)降低,更重要的(de)是(shi)表(biao)面(mian)(mian)形成連續的(de)鈍化(hua)膜,明(ming)顯地提高了(le)其耐蝕性(xing)(xing)。眾所周知,降低表(biao)面(mian)(mian)的(de)粗糙度可以(yi)提高耐腐蝕性(xing)(xing)。特別是(shi)電解拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)形成的(de)表(biao)面(mian)(mian)膜中(zhong),Cr/Fe值最(zui)大,在許多(duo)(duo)介質中(zhong)都有很高的(de)穩(wen)定性(xing)(xing),所以(yi)耐腐蝕;而機械拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)膜中(zhong)的(de)Cr/Fe值最(zui)小,因而,在許多(duo)(duo)介質中(zhong)的(de)穩(wen)定性(xing)(xing),耐腐蝕性(xing)(xing)較電解拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)差(cha)許多(duo)(duo)。
4. 電解拋光的優點
不銹鋼電解拋(pao)光(guang)(guang)與手(shou)工機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)相比,具有(you)下列優點:
a. 產品內外(wai)色澤(ze)一致,清潔光亮,光澤(ze)持(chi)久,外(wai)觀輪廓清晰(xi);
b. 拋光面(mian)抗腐(fu)蝕性(xing)能增強(qiang);
c. 與機械拋光相(xiang)比,生(sheng)產效(xiao)率高,成本低;
d. 應用范圍廣.特別適(shi)用與蒲(pu)工(gong)(gong)件和機械拋(pao)光(guang)(guang)不(bu)能(neng)實(shi)現的(de)工(gong)(gong)件拋(pao)光(guang)(guang),如焊管、容器(qi)內壁拋(pao)光(guang)(guang)等。