不銹鋼化學(xue)拋光溶(rong)液組成與高中溫工藝(yi)條件,見表3-2。
配方(fang) 1
配方1的組成很簡單,只有硝酸和乙酸,按(an)體(ti)積比(bi)為2:3,將(jiang)溶液加熱到95~96℃時,溶液呈沸騰(teng)狀(zhuang)況,不銹鋼浸入溶液中(zhong),拋光(guang)(guang)反應十分劇烈,似鍋中(zhong)開(kai)水狀(zhuang)翻滾,拋光(guang)(guang)效果最(zui)佳(jia)。
配方 2
在拋(pao)光(guang)液中(zhong)加入適量的(de)(de)添加劑(ji)如3~10g/L甘油、7~8g/L明(ming)膠或1~10g/L糊精等以提高(gao)溶(rong)液的(de)(de)黏度,可提高(gao)拋(pao)光(guang)效果,使被拋(pao)光(guang)的(de)(de)不銹鋼制件在不斷的(de)(de)擺動下,及(ji)時排出拋(pao)光(guang)反應過程中(zhong)生成的(de)(de)氣(qi)體,使被拋(pao)光(guang)表面(mian)平整、光(guang)亮。
配方(fang) 3
本配(pei)(pei)方(fang)中鹽酸與(yu)硝酸起溶蝕作用(yong),過(guo)多(duo)會造成(cheng)過(guo)腐蝕,過(guo)少(shao)會影響拋光(guang)效(xiao)果。加入較(jiao)多(duo)的(de)磷酸,使溶液黏度增大(da),易與(yu)不銹鋼中的(de)鉻、鎳、鐵形成(cheng)高(gao)黏度聚合多(duo)核配(pei)(pei)合物的(de)黏液膜,抑制硝酸和鹽酸對(dui)基體表(biao)面(mian)的(de)過(guo)腐蝕,抑制表(biao)面(mian)過(guo)快溶解(jie)而產生拋光(guang)效(xiao)果。但(dan)磷酸加入不得過(guo)量,否則(ze)使拋光(guang)速率(lv)太慢。
煙(yan)酸(suan)(suan)(suan)作為光亮劑使(shi)用(yong)(yong),可大大提高溶液的拋光能(neng)力,使(shi)拋光表面(mian)(mian)達到鏡(jing)面(mian)(mian)光亮。煙(yan)酸(suan)(suan)(suan)也(ye)用(yong)(yong)異煙(yan)酸(suan)(suan)(suan)(y-氯苯(ben)甲酸(suan)(suan)(suan))或其他(ta)吡(bi)(bi)啶(ding)化(hua)合物替代,如吡(bi)(bi)啶(ding)-2,3-二羧酸(suan)(suan)(suan)(喹啉酸(suan)(suan)(suan))、吡(bi)(bi)啶(ding)-2-2羧酸(suan)(suan)(suan)(皮考啉酸(suan)(suan)(suan))。
磺基水楊酸(suan)的(de)作用(yong)是去除(chu)拋光表面的(de)污點,提高拋光質(zhi)量。
聚乙二(er)醇可吸附在金屬表(biao)面,促(cu)使形成高(gao)黏(nian)性膜,提高(gao)溶(rong)液的拋光(guang)效果。
選擇適(shi)當的溫度80~95℃,時間(jian)1~5min,可使(shi)原始粗糙度Ra3.2提高到0.1~0.2。
配方 4
配方4溶液組分只(zhi)有(you)鉻(ge)酐和(he)硫(liu)酸,鉻(ge)酐不(bu)(bu)能(neng)加(jia)入濃(nong)硫(liu)酸中,否則(ze)鉻(ge)酐不(bu)(bu)溶于(yu)濃(nong)硫(liu)酸,只(zhi)有(you)先用盡可能(neng)少量的水把鉻(ge)酐溶解后,在不(bu)(bu)斷攪(jiao)(jiao)拌下加(jia)入濃(nong)硫(liu)酸,攪(jiao)(jiao)拌均勻并加(jia)熱至(zhi)80~100℃后即可使用。
用(yong)水量是(shi)配制成(cheng)敗的(de)關鍵,因為用(yong)水過量,就會變為黑化工藝(yi),使不銹鋼表面(mian)被氧化成(cheng)黑色。
配方 5
配方5適用(yong)于熱壓或焊接(jie)形成(cheng)的較厚的氧化后工件的光(guang)亮浸(jin)(jin)蝕(shi)。它具有工藝可(ke)靠(kao),高效(xiao),操作(zuo)簡便(bian),浸(jin)(jin)蝕(shi)后表(biao)(biao)面潔(jie)白,色澤均勻,無過腐蝕(shi),使用(yong)壽命長,表(biao)(biao)面粗(cu)糙(cao)度(du)比浸(jin)(jin)蝕(shi)前可(ke)降低2級等特點,可(ke)作(zuo)為粗(cu)糙(cao)制件的光(guang)亮浸(jin)(jin)蝕(shi)或預拋光(guang)之用(yong)。
配方 6
配方6拋(pao)(pao)光(guang)(guang)溶液適用于表面粗糙度(du)不(bu)小于Ra1.6制件的拋(pao)(pao)光(guang)(guang)作(zuo)業。其中三乙醇(chun)胺、苯并咪唑和聚乙二醇(chun)及磷酸均起緩蝕和光(guang)(guang)亮作(zuo)用。若拋(pao)(pao)光(guang)(guang)表面光(guang)(guang)亮度(du)不(bu)足,可適當提(ti)高三種有機物的濃(nong)度(du),或添加3~10g/L甘油,以提(ti)高拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果,也可適當調整工藝(yi)條(tiao)件的溫度(du)和時間。
配方 7
經配方7化(hua)學拋(pao)光(guang)后,可(ke)使奧(ao)氏體(ti)不銹鋼制品(pin)表(biao)面(mian)(mian)達(da)到鏡面(mian)(mian)光(guang)亮。工藝流(liu)程:有機溶劑(ji)除油(you)(you)(汽油(you)(you))浸泡5~10min,晾干(gan)→化(hua)學除油(you)(you)(常規堿(jian)性化(hua)學除油(you)(you)60~90℃,20min去凈為止)→如果(guo)表(biao)面(mian)(mian)有黑皮(pi),要使氧(yang)化(hua)皮(pi)松動(dong)(氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉170~190g/L,高錳酸(suan)鉀90~110g/L,90~105℃,20~30min)→流(liu)動(dong)水(shui)洗(xi)→化(hua)學拋(pao)光(guang)→流(liu)動(dong)水(shui)洗(xi)→鈍化(hua)(硝酸(suan)280~350g/L,室(shi)溫,3~5min)→中和(碳酸(suan)鈉50~60g/L,室(shi)溫20~30s)→流(liu)動(dong)水(shui)洗(xi)→烘干(gan)→包裝。
1. 磷酸
本配(pei)方(fang)的磷酸(suan)最佳含量在(zai)140~160mL/L之內(nei),其(qi)原理同于(yu)配(pei)方(fang)1.
2. 鹽酸
本(ben)配方的鹽(yan)酸最佳(jia)含量在(zai)100~130mL/L之內(nei),主要起(qi)溶解作用。較低時(shi),拋光效果較差,過高時(shi),則會產(chan)生(sheng)過腐(fu)蝕(shi)、粗糙、超差等現象。
3. 硝(xiao)酸
本配方硝酸含量為40~50mL/L,起(qi)溶解作用(yong),達到拋(pao)光效果(guo)。其含量過(guo)低,溶解速率減小,表(biao)面發灰,不光亮。過(guo)高,則表(biao)面形成的(de)鈍化(hua)膜(mo)過(guo)厚,降低拋(pao)光速率,并有大量氮氧化(hua)物氣體析出。
4. 尿素
作為(wei)酸(suan)霧抑(yi)制劑,防止拋光過程中產生大量黃煙。
5. 六亞甲(jia)基四胺
起緩蝕(shi)作用,調整腐蝕(shi)速率,防止不銹鋼表面過腐蝕(shi)。
6. 復合添加(jia)劑(ji)。
由(you)黏(nian)(nian)度調(diao)節(jie)劑和光亮(liang)劑組成。在不銹鋼表面形(xing)成吸附層,增強溶液對(dui)不銹鋼表面的均勻溶解作用,對(dui)拋光起決定(ding)性作用。黏(nian)(nian)度調(diao)節(jie)劑采(cai)用纖維素醚或(huo)明膠;光亮(liang)劑采(cai)用含氮(dan)的雜環化合物(wu)或(huo)芳香胺類有機物(wu)。
7. 維護
實驗發現,拋光液的(de)拋光效率下降時,補加效果不(bu)佳,應(ying)徹底更換化學拋光液。
配方 8
配方8可(ke)參閱3.4.1.1一節的(de)(de)說(shuo)明,除(chu)了以硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)為(wei)主酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)外,還加(jia)(jia)(jia)(jia)了磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan),相當于硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)體積的(de)(de)1/3的(de)(de)重量,磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)可(ke)提(ti)高(gao)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)保持黏度較(jiao)高(gao),有利于表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)拋(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果。添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑加(jia)(jia)(jia)(jia)人(ren)(ren)的(de)(de)目的(de)(de)是使(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)變得更加(jia)(jia)(jia)(jia)光(guang)亮(liang)(liang)。要(yao)使(shi)(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)光(guang)亮(liang)(liang),首先要(yao)使(shi)(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)溶(rong)解,并使(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活化(hua)(hua)(hua)(hua)。選(xuan)用添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑隨拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)類(lei)(lei)型、不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)種(zhong)類(lei)(lei)而異。對13Cr、18Cr-8Ni-8、25Cr等不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)不(bu)(bu)同類(lei)(lei)型化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)中(zhong)選(xuan)用的(de)(de)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑有硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽,如(ru)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鉻(ge)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鎳、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞鐵、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)高(gao)鐵、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)銅(tong),又如(ru)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu):氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)銅(tong)、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)錳、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)錫等。添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)大都不(bu)(bu)溶(rong)于濃(nong)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong),添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)時(shi)要(yao)將(jiang)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑制成(cheng)飽和水(shui)溶(rong)液(ye),再(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)人(ren)(ren)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)混合(he)(he)液(ye),攪拌均勻,再(zai)升高(gao)溶(rong)液(ye)溫(wen)度,即可(ke)開始化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)。隨時(shi)注意被拋(pao)(pao)光(guang)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua),才能獲得良(liang)好的(de)(de)效(xiao)果。有時(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)會(hui)形成(cheng)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo),掩蓋了表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)下的(de)(de)外觀,要(yao)除(chu)去表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo),才可(ke)獲得銀白色美(mei)麗的(de)(de)光(guang)亮(liang)(liang)外觀。這(zhe)層表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)可(ke)在(zai)(zai)15%硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和1%氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)混合(he)(he)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)浸漬洗脫表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)。或在(zai)(zai)下列除(chu)膜(mo)(mo)(mo)配方中(zhong)除(chu)去拋(pao)(pao)光(guang)過程中(zhong)出(chu)現的(de)(de)不(bu)(bu)溶(rong)性(xing)膜(mo)(mo)(mo):硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)40mL/L,氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)15mL,水(shui)45mL。
這一類的(de)缺點是操作溫(wen)度較高,但反應快速是其優點。在設(she)備(bei)上要使用陶瓷(ci)槽。
配方 9
配(pei)方9是在磷(lin)酸-鹽(yan)酸型溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)加(jia)入適量(liang)(liang)硝酸,可(ke)(ke)(ke)使(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)學拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)的工作溫(wen)(wen)度由200℃下降到100℃以下,使(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)學拋(pao)光(guang)向實用化(hua)方面大(da)大(da)邁進一(yi)步,在3.4.3.5 一(yi)節中(zhong)(zhong)對中(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)型不銹鋼化(hua)學拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)對磷(lin)酸、硝酸、鹽(yan)酸、水含量(liang)(liang)、時(shi)間、溫(wen)(wen)度等條(tiao)件(jian)就(jiu)拋(pao)光(guang)效果和反射率作了實例,取得了最(zui)(zui)佳數據,可(ke)(ke)(ke)操作性很強,在配(pei)方中(zhong)(zhong)使(shi)(shi)(shi)(shi)用了FH-1添(tian)加(jia)劑(ji),原作者(zhe)方景(jing)禮教(jiao)授認為:FH-1是一(yi)種有機聚合物添(tian)加(jia)劑(ji),它可(ke)(ke)(ke)強烈吸(xi)附在金屬表(biao)面,因而可(ke)(ke)(ke)迅速(su)使(shi)(shi)(shi)(shi)金屬溶解量(liang)(liang)下降,金屬表(biao)面反射率迅速(su)升高(gao),當FH-1添(tian)加(jia)劑(ji)濃(nong)度達到12mg/L以上(shang)時(shi),吸(xi)附趨于飽和,金屬的溶解量(liang)(liang)也達到最(zui)(zui)低的穩定值(zhi),使(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)面反射率達到最(zui)(zui)高(gao)狀態