一、電化(hua)學拋(pao)光(guang)銑(xian)切(qie)原理
1. 黏膜的(de)整平作用
在電化學拋光銑切時，工件作為陽極產生溶解，陽極附近溶液的金屬鹽濃度不斷增加，生成高電阻率的黏膜，這層黏膜在表面毛刺及微觀凸出部分的厚度較小，電流密度較大，溶解較快，而在微觀凹入處的黏膜厚度較大，電阻較大，電流密度較小，溶解較慢。這樣使表面微觀凸起部分的尺寸減小較快，毛刺得以溶解，微觀凹入處的尺寸減小較慢，達到不銹鋼(gang)表面平滑而被拋光，尺寸被均勻銑切一些。同時，陽極上產生的氧氣泡或放電，可以破壞表面毛刺及凸峰上的黏膜，促使不平處更強烈的溶解，進一步達到整平零件的目的。
2. 黏(nian)膜的鈍化(hua)作用
黏膜也會(hui)阻礙陽(yang)極的(de)溶解，使陽(yang)極的(de)極化作用增大(da)，在表面上會(hui)生成一(yi)層氧化膜，具(ju)有一(yi)定的(de)穩定性，使表面不受(shou)化學作用，處于輕微(wei)鈍化狀態(tai)，表面便獲得光澤。
二(er)、不銹鋼電化學拋(pao)光銑切工(gong)藝
溶(rong)液成分(fen)及工藝(yi)條件：
磷酸（H3PO4)(d=1.65) （60%~70%)(最佳70%)
硫酸（H2SO4)(d=1.84) （8%~15%)(最佳12%)
鉻酐（CrO3) （5%~15%)(最佳12%)
水 余量
溫度／℃ （50~100)(最佳70~80)
陰陽極面積之比 （1~1.5 ): 1
陽極電流密度（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最(zui)佳20~50)
各組分(fen)及工藝條(tiao)件的(de)影響如下(xia)：
1. 磷酸含量的影響(xiang)
在硫酸(suan)15%,鉻酐15%,水(shui)余(yu)量，極距15mm,陽極電流密度25A/d㎡,時間10min,溫度50~100℃,不同磷(lin)酸(suan)含量的影(ying)響見(jian)表10-3。
在實(shi)驗(yan)過程中，隨著(zhu)磷酸含量(liang)的增加，電壓(ya)有升高的趨勢。從表10-3可見，磷酸含量(liang)在40%~90%范圍內均可。選取60%~70%為宜。
2. 硫酸含量的(de)影響
在(zai)磷酸(suan)65%,鉻酐12%,水余量，極距15mm,陽極電流密(mi)度25A/d㎡,時間9min,溫(wen)度50~100℃,不同硫酸(suan)含(han)量的影響見表10-4.
實驗(yan)過(guo)程中(zhong)，隨著硫(liu)酸的(de)(de)(de)增加，電(dian)壓有下降的(de)(de)(de)趨勢。硫(liu)酸超過(guo)15%以(yi)后，在(zai)液面產生大量的(de)(de)(de)氣泡。由表(biao)10-4可(ke)見，硫(liu)酸含量在(zai)8%~15%之間均可(ke)，選(xuan)取硫(liu)酸12%為(wei)宜。
3. 鉻酐含量的影響
在磷酸(suan)65%,硫酸(suan)15%,水(shui)余(yu)量，極距15mm,陽(yang)極電流(liu)密度20A/d㎡,時間8min,溫度50~100℃,不同鉻酐含量的影響(xiang)見表10-5。
隨著鉻(ge)酐含(han)量(liang)的增加，電壓有下降的趨勢。從表10-5可(ke)見，鉻(ge)酐含(han)量(liang)在5%~15%之間均可(ke)，選取鉻(ge)酐含(han)量(liang)12%為(wei)宜。
4. 電流密度大小的影(ying)響
①. 電位－電流密度的斷(duan)續測定，每次更換試片(pian)，試片(pian)被拋(pao)光面積均為1d㎡.在磷酸65%,硫酸12%,鉻(ge)酐12%,水余量的溶液中進(jin)行，極距15mm,起始溫(wen)度50℃,結(jie)果見表(biao)10-6。
②. 電位－電流密度連(lian)續測(ce)定(ding)(ding)，不(bu)更(geng)換(huan)試片，一直(zhi)測(ce)下(xia)去，其結果見表(biao)10-7。測(ce)定(ding)(ding)時的其他條件均與(yu)斷續測(ce)定(ding)(ding)相(xiang)同。
根據表10-6和表10-7的結(jie)果，給出電(dian)位與(yu)電(dian)流(liu)的密度曲線(xian)見圖10-10。
由圖10-10可(ke)見(jian)，陽極電(dian)(dian)位(wei)上升(sheng)(sheng)(sheng)到3V,此時電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)緩慢(man)上升(sheng)(sheng)(sheng)至4A/d㎡,試(shi)片表面(mian)不光亮(liang)，說明此區域不起(qi)(qi)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光作(zuo)用。電(dian)(dian)位(wei)從3V升(sheng)(sheng)(sheng)到4V,電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)升(sheng)(sheng)(sheng)至10A/d㎡,試(shi)片表面(mian)光亮(liang)程度(du)(du)仍不太理想，可(ke)能(neng)是(shi)由于離子擴散速率還稍大于金屬溶(rong)解速率，金屬表面(mian)的黏(nian)性膜仍未生成，電(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光作(zuo)用仍不起(qi)(qi)作(zuo)用。電(dian)(dian)位(wei)超過4V后，電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)呈直線上升(sheng)(sheng)(sheng)。此時，陰陽極上均(jun)有(you)氣(qi)泡析出。試(shi)片表面(mian)的光亮(liang)程度(du)(du)優良，銑切均(jun)勻(yun)，有(you)去毛刺(ci)作(zuo)用。陽極電(dian)(dian)位(wei)與(yu)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)如繼續提(ti)高(gao)，電(dian)(dian)化(hua)學(xue)反應甚為激烈，溶(rong)液(ye)沸騰，氣(qi)體大量逸(yi)出，溶(rong)液(ye)處于不穩(wen)定狀態。綜(zong)上所述，電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)在(zai)10~55A/d㎡2均(jun)可(ke)取得滿(man)意的結(jie)果。故電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)取20~50A/d㎡2為宜。
5. 陰陽極(ji)間距離
陰(yin)陽極間距(ju)離的大(da)(da)小(xiao)將(jiang)(jiang)直(zhi)接影響(xiang)電(dian)能的利用率。極距(ju)過(guo)大(da)(da)，大(da)(da)量電(dian)能將(jiang)(jiang)消(xiao)耗于電(dian)拋液的歐姆電(dian)阻(zu)，產生(sheng)的熱能使(shi)電(dian)拋液溫度(du)(du)升高(gao)，極距(ju)過(guo)小(xiao)，容易造成(cheng)阻(zu)塞(sai)或短路。表10-8為(wei)在其他條(tiao)件相同時，電(dian)流密度(du)(du)30A/d㎡,不同極距(ju)所(suo)需(xu)要的電(dian)壓值。
由(you)表10-8可見(jian)，極距(ju)宜小，以不影響電拋(pao)液的流動和短路為原則。
6. 溫度的影響
①. 溫(wen)度低。 電流效率低，拋光(guang)不亮或緩慢。呈灰(hui)白色，無銑切能力和去毛刺作用。
②. 溫度高至(zhi)60℃，溶液擴(kuo)散(san)作用強(qiang)，陽極溶解加快，電拋光性(xing)能好，毛刺除去不(bu)倒(dao)手。
③. 溫度太高至100℃，溶液沸騰，大量氣(qi)體(ti)逸(yi)出(chu)，表面拋光優良，去毛刺(ci)不倒手，但惡化操作環(huan)境。
不同溫度對拋光和去毛(mao)刺(ci)的(de)效果見(jian)表(biao)10-9.
溫度可選在70~80℃為宜。
工藝配方(fang)中各組(zu)分的作用如下：
①. 磷酸的作用(yong)
磷酸是(shi)電拋(pao)光、銑切、去毛刺溶(rong)液的(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分。屬(shu)(shu)于中(zhong)等強度(du)的(de)無機酸，是(shi)促進稠性黏膜(mo)的(de)必不可少(shao)的(de)組分，其主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)是(shi)增(zeng)進拋(pao)光效(xiao)果，因此(ci)，在拋(pao)光液中(zhong)的(de)含量比(bi)較高。若磷酸含量低，使溶(rong)液相對密度(du)減少(shao)，黏度(du)減小(xiao)，使離子擴散速率加大(da)，對金屬(shu)(shu)的(de)溶(rong)解加快，不能(neng)達到整(zheng)平和拋(pao)光的(de)目(mu)的(de)。但磷酸濃度(du)也不宜過高，否則電阻增(zeng)大(da)，電流升不上，使反(fan)應緩慢。
②. 硫酸的作用
硫(liu)酸(suan)能(neng)提高(gao)溶(rong)液(ye)(ye)的導電(dian)(dian)率，改善分散能(neng)力，提高(gao)陽極電(dian)(dian)流效率，加(jia)速銑切和去毛刺(ci)作用。硫(liu)酸(suan)含量控制(zhi)在15%以下。硫(liu)酸(suan)含量過高(gao)時(shi)，液(ye)(ye)面(mian)易產生大量的氣泡，惡化(hua)(hua)操作條件，此外(wai)，使(shi)(shi)電(dian)(dian)拋液(ye)(ye)的化(hua)(hua)學溶(rong)解(jie)能(neng)力強，不易得(de)到光亮的表(biao)面(mian)，且使(shi)(shi)溶(rong)液(ye)(ye)中的六價鉻(ge)還原(yuan)成(cheng)三價鉻(ge)的速度(du)加(jia)快，易使(shi)(shi)電(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)老化(hua)(hua)。
③. 鉻酐(gan)的作用
鉻酐(gan)(gan)能使(shi)不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)形(xing)成氧化(hua)薄層，局部鈍化(hua)，保持其不(bu)受化(hua)學腐蝕(shi)，以(yi)獲得光亮表面(mian)，有利于尖端(duan)毛(mao)刺電化(hua)學溶解速(su)率的加(jia)快。鉻酐(gan)(gan)濃度太低(di)，不(bu)易獲得光亮表面(mian)。濃度太高(gao)時在(zai)大電流(liu)下(xia)，易產生沉(chen)淀(dian)析出，降低(di)電流(liu)效率，使(shi)拋光表面(mian)產生麻點等(deng)過腐蝕(shi)。三價鉻超過15g/L時，拋出來的表面(mian)呈烏(wu)光色。
三、電化學拋光銑切去(qu)毛刺(ci)
工藝流程：不銹鋼1Cr18Ni9Ti或00Cr17Ni14Mo2→機械拋光→電化學除油①→熱水洗→冷水洗→第一次電拋光②→冷水洗→第二次電拋光（調一個方向）→冷水洗→中和③→水洗→干燥→驗收入庫。
四、溶液的老化
由于不(bu)(bu)銹鋼的鐵、鉻(ge)、鎳等金屬元素在(zai)電(dian)化學過程(cheng)(cheng)中被溶人電(dian)拋(pao)光(guang)溶液(ye)中，這些雜質一旦積(ji)累(lei)到(dao)一定(ding)程(cheng)(cheng)度，使(shi)溶液(ye)黏稠(chou)，電(dian)阻增大，使(shi)不(bu)(bu)銹鋼表面拋(pao)不(bu)(bu)光(guang)亮(liang)。雜質中三價(jia)鉻(ge)起了主要的作用。三價(jia)鉻(ge)的來源有：
①. 不銹鋼的鉻元素溶解(jie)成三價鉻；
②. 溶(rong)液中六價鉻(ge)(ge)（鉻(ge)(ge)酐所含(han)的鉻(ge)(ge)）還原成三價鉻(ge)(ge)。
陰極(ji)面(mian)(mian)積(ji)過大，使六(liu)價(jia)(jia)鉻接受電(dian)子還原成三(san)(san)(san)價(jia)(jia)鉻的(de)(de)速度加快(kuai)。相反，陰極(ji)面(mian)(mian)積(ji)減小，陽(yang)極(ji)面(mian)(mian)積(ji)增大，電(dian)流開(kai)大，陽(yang)極(ji)上產(chan)生的(de)(de)氧原子會使三(san)(san)(san)價(jia)(jia)鉻氧化(hua)為六(liu)價(jia)(jia)鉻。如果溶液(ye)中三(san)(san)(san)價(jia)(jia)鉻含(han)量太高時，可增加陽(yang)極(ji)面(mian)(mian)積(ji)，使陰極(ji)面(mian)(mian)積(ji)：陽(yang)極(ji)面(mian)(mian)積(ji)＝1:5時，大電(dian)流電(dian)解處理，可使三(san)(san)(san)價(jia)(jia)鉻含(han)量降低，六(liu)價(jia)(jia)鉻含(han)量升高。在平常的(de)(de)電(dian)拋(pao)光過程(cheng)中，陰陽(yang)極(ji)面(mian)(mian)積(ji)保(bao)持在（1~1.5):1,使溶液(ye)中的(de)(de)三(san)(san)(san)價(jia)(jia)鉻不會很快(kuai)積(ji)累，延緩溶液(ye)的(de)(de)老化(hua)過程(cheng)的(de)(de)時間。
