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. 機械拋光
機(ji)械(xie)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)是拋(pao)光(guang)(guang)(guang)的第一(yi)(yi)道(dao)工(gong)序,將不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的凹凸不(bu)(bu)平(ping)度(du)加工(gong)到一(yi)(yi)定的粗糙(cao)度(du)值,一(yi)(yi)般(ban)Ra≤0.8um,再用化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)或(huo)電化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)除去不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的微觀不(bu)(bu)平(ping)度(du),使Ra≤0.05um,才(cai)能取得最后(hou)的光(guang)(guang)(guang)亮度(du)——鏡(jing)面光(guang)(guang)(guang)澤。經(jing)過軋制的光(guang)(guang)(guang)潔度(du)較高的板材或(huo)精加工(gong)的工(gong)件,不(bu)(bu)需(xu)進(jin)行機(ji)械(xie)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)而可以直(zhi)接(jie)進(jin)行化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)或(huo)電化學(xue)拋(pao)光(guang)(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(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)是通過化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)液控(kong)制化(hua)學(xue)反應,使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件表面(mian)(mian)微(wei)觀(guan)突起部分的溶(rong)解(jie)速度大于微(wei)觀(guan)凹(ao)洼處的溶(rong)解(jie)速度,從而對不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件表面(mian)(mian)實現拋(pao)光(guang)(guang)(guang)。化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)液的組成(cheng)及工藝條件見(jian)表10-7。
化學(xue)拋光典型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表(biao)面有焊(han)縫,且(qie)油污(wu)嚴重,采用1號(hao)工(gong)藝流程:手工(gong)除焊(han)瘤、毛(mao)刺、焊(han)渣等 手工(gong)去(qu)油(汽油擦洗(xi))→化學(xue)除油(參考上(shang)節)→水(shui)洗(xi)→化學(xue)拋(pao)光(1號(hao)配(pei)方)→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧化鈉1~2g/L,室(shi)溫(wen),時間0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干(gan)燥→驗收。
b. 不(bu)銹鋼(gang)零(ling)件表面(mian)油(you)漬很輕且有(you)較薄氧(yang)化皮時(shi),采用2號工藝(yi)流程(cheng):化學除油(you)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→活化(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫度40~60℃時(shi)間以零(ling)件析出氣體(ti)10~20s 即可) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→化學拋光(2號) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→鈍化→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→中和[氨水(shui)(shui)(shui)(d=0.889)2%(質(zhi)量分數(shu)),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)→脫水(shui)(shui)(shui) 烘干→驗收。
另外MW-6拋(pao)(pao)光(guang)劑由西(xi)安(an)戶縣塢化工廠生產,其(qi)配方(fang):MW-6拋(pao)(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其(qi)余(yu)為水,加熱(re)(re)溫度75~85℃,拋(pao)(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)成分含有酸(suan)、鹽酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰乙(yi)酸(suan)和其(qi)他助劑。使用MW-6拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)的(de)工藝流程:除(chu)油→熱(re)(re)水預熱(re)(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)(pao)光(guang)→熱(re)(re)水洗(xi)(xi)(60~70℃)→中和(質量(liang)(liang)分數為2%的(de)氨水)→冷(leng)水洗(xi)(xi)→超聲波清洗(xi)(xi)(30~40℃)→乙(yi)醇(質量(liang)(liang)分數為95%)脫水→烘干→包裝。
化學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)適應(ying)性強,可以處理(li)形狀復雜(za)的(de)零件,能使(shi)不銹(xiu)鋼零件內(nei)外(wai)表(biao)面都獲得均(jun)勻的(de)光(guang)(guang)(guang)潔度(du)。工(gong)藝操作簡(jian)便,生(sheng)產(chan)效率高(gao)。所使(shi)用的(de)化學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)設備簡(jian)單,價格便宜(yi)。但化學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)零件的(de)表(biao)面質量略差于電(dian)化學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)。
3. 電化(hua)學拋光
對表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量要求較(jiao)高的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)零件(jian)可采用電(dian)化學拋(pao)光(guang)。電(dian)化學拋(pao)光(guang)是以被(bei)拋(pao)光(guang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)零件(jian)作(zuo)為陽(yang)極(ji)(ji),不溶性(xing)(xing)金屬作(zuo)為陰極(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)同時浸入(ru)電(dian)化學拋(pao)光(guang)槽中(zhong),通以直流(liu)電(dian)產生選擇性(xing)(xing)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)溶解,浸蝕(shi)掉不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)零件(jian)表(biao)面(mian)(mian)2~40um厚的(de)薄層(ceng),得到極(ji)(ji)好的(de)、耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)、光(guang)滑(hua)的(de)、光(guang)亮的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)本體。電(dian)化學拋(pao)光(guang)面(mian)(mian)的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)比機械拋(pao)光(guang)面(mian)(mian)好。而且具有無污(wu)染表(biao)面(mian)(mian),在(zai)使用中(zhong)容易清(qing)洗(xi),因此大量用于(yu)食品工(gong)廠、飲料工(gong)業(ye)和醫(yi)藥工(gong)業(ye)。由于(yu)表(biao)面(mian)(mian)耐蝕(shi)性(xing)(xing)好、有漂亮的(de)外觀,因此也可用作(zuo)許多(duo)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)構件(jian),如車鎖(suo)、車輛格子窗、車內揚聲器(qi)等。
但是電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)只是對不銹(xiu)鋼零件表面起(qi)到微(wei)觀(guan)的(de)(de)整平作用,宏觀(guan)的(de)(de)整平仍要靠(kao)機(ji)械拋(pao)光(guang)。電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)材料化(hua)(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分的(de)(de)不均(jun)(jun)勻性和(he)顯微(wei)偏析特別敏(min)感,金(jin)(jin)屬基體(ti)和(he)非金(jin)(jin)屬夾雜物之間常被(bei)劇(ju)烈浸蝕。有(you)時(shi),不銹(xiu)鋼存在的(de)(de)不良的(de)(de)冶金(jin)(jin)狀態、金(jin)(jin)屬晶粒(li)尺寸結構不均(jun)(jun)勻性、鹽類或(huo)氧(yang)化(hua)(hua)物的(de)(de)污染、酸(suan)洗過度、淬火過度、軋制痕跡等(deng)均(jun)(jun)會對電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)產生不良影響,需機(ji)械拋(pao)光(guang)來彌補。
電(dian)化學拋光液的(de)組成及工藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼有良好的拋光(guang)效(xiao)果。
(2) 配(pei)方(fang)4適用(yong)于奧氏體不銹鋼電解(jie)拋光。
③ 配方5適用于馬氏體不銹鋼(gang)電(dian)化(hua)學拋光。
④ 配方6適用于焊接的奧氏體不銹鋼(gang)的電化學拋(pao)光(guang)。
