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
機械(xie)拋光(guang)(guang)是拋光(guang)(guang)的(de)第一道工(gong)序,將(jiang)不(bu)銹鋼零(ling)件表面(mian)的(de)凹凸不(bu)平度(du)加(jia)工(gong)到一定的(de)粗(cu)糙度(du)值,一般Ra≤0.8um,再用化(hua)學拋光(guang)(guang)或電化(hua)學拋光(guang)(guang)除去不(bu)銹鋼零(ling)件表面(mian)的(de)微觀(guan)不(bu)平度(du),使(shi)Ra≤0.05um,才能(neng)取(qu)得(de)最(zui)后的(de)光(guang)(guang)亮度(du)——鏡(jing)面(mian)光(guang)(guang)澤。經過軋制的(de)光(guang)(guang)潔度(du)較高的(de)板材或精加(jia)工(gong)的(de)工(gong)件,不(bu)需進(jin)行機械(xie)拋光(guang)(guang)而可以(yi)直(zhi)接進(jin)行化(hua)學拋光(guang)(guang)或電化(hua)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
化學拋光是(shi)通過化學拋光液控制化學反應,使不銹鋼(gang)零件表面微觀(guan)突起(qi)部分(fen)的溶解速度(du)大于微觀(guan)凹洼處的溶解速度(du),從而(er)對不銹鋼(gang)零件表面實現拋光。化學拋光液的組成(cheng)及工藝條(tiao)件見表10-7。
化學(xue)拋(pao)光典型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表面有焊(han)縫,且油污嚴重(zhong),采用1號工藝流(liu)程(cheng):手工除焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣等 手工去(qu)油(汽油擦洗(xi))→化學(xue)(xue)除油(參考上節)→水(shui)洗(xi)→化學(xue)(xue)拋(pao)光(1號配方(fang))→中和(he)(碳酸(suan)鈉3~5g/L,氫氧化鈉1~2g/L,室(shi)溫,時間0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干(gan)燥→驗收(shou)。
b. 不銹鋼零(ling)件(jian)表面油漬很輕且有較薄(bo)氧化(hua)(hua)皮時(shi)(shi),采用2號(hao)工藝流程:化(hua)(hua)學除油→水(shui)洗(xi)→酸洗(xi)→水(shui)洗(xi)→活化(hua)(hua)(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫(wen)度40~60℃時(shi)(shi)間以零(ling)件(jian)析出氣體10~20s 即(ji)可) →水(shui)洗(xi)→化(hua)(hua)學拋光(2號(hao)) →水(shui)洗(xi)→鈍化(hua)(hua)→水(shui)洗(xi)→中和[氨(an)水(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室溫(wen),5~10min]→水(shui)洗(xi)→脫水(shui) 烘干→驗(yan)收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑由西安(an)戶縣塢化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)生產,其(qi)(qi)配(pei)方:MW-6拋(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其(qi)(qi)余為水(shui)(shui),加熱(re)溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)(qi)成分(fen)含有(you)酸(suan)、鹽酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰乙(yi)酸(suan)和其(qi)(qi)他助劑。使用MW-6拋(pao)光(guang)液(ye)的(de)工(gong)(gong)藝(yi)流程:除(chu)油→熱(re)水(shui)(shui)預(yu)熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱(re)水(shui)(shui)洗(60~70℃)→中和(質量(liang)分(fen)數(shu)為2%的(de)氨水(shui)(shui))→冷(leng)水(shui)(shui)洗→超聲波(bo)清(qing)洗(30~40℃)→乙(yi)醇(質量(liang)分(fen)數(shu)為95%)脫水(shui)(shui)→烘干→包裝(zhuang)。
化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光適應性強,可以處理形狀(zhuang)復雜(za)的(de)零件(jian),能使(shi)不銹(xiu)鋼零件(jian)內外表面都獲得(de)均勻的(de)光潔度。工(gong)藝(yi)操作簡便,生產效(xiao)率高。所(suo)使(shi)用的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光設備簡單,價格便宜(yi)。但化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光零件(jian)的(de)表面質量略差(cha)于電(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光。
3. 電化學拋光
對表面(mian)質量(liang)要求較高的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)零件可(ke)采用電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)是以被拋光(guang)(guang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)零件作為陽極(ji)(ji)(ji)(ji),不(bu)(bu)溶性金屬作為陰極(ji)(ji)(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)同(tong)時浸入(ru)電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)槽中(zhong),通以直流電(dian)產生選(xuan)擇性的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)溶解,浸蝕掉(diao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)零件表面(mian)2~40um厚的(de)(de)薄層,得到極(ji)(ji)(ji)(ji)好(hao)的(de)(de)、耐蝕性的(de)(de)、光(guang)(guang)滑(hua)的(de)(de)、光(guang)(guang)亮的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)本體。電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)面(mian)的(de)(de)耐蝕性比機械拋光(guang)(guang)面(mian)好(hao)。而且具(ju)有(you)無污染表面(mian),在(zai)使用中(zhong)容易清(qing)洗,因此大量(liang)用于食(shi)品工廠、飲料工業和(he)醫藥工業。由于表面(mian)耐蝕性好(hao)、有(you)漂亮的(de)(de)外觀,因此也(ye)可(ke)用作許多(duo)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)構件,如車鎖、車輛格子窗、車內(nei)揚(yang)聲器等(deng)。
但是電(dian)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)只(zhi)是對(dui)不(bu)(bu)銹鋼(gang)零件表面(mian)起到微觀的(de)整平作用,宏觀的(de)整平仍要靠機械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)。電(dian)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)材料化(hua)(hua)(hua)學成分的(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性(xing)和(he)顯微偏析特別(bie)敏感,金(jin)屬(shu)基體和(he)非金(jin)屬(shu)夾雜物之間常被劇烈浸蝕。有時,不(bu)(bu)銹鋼(gang)存在的(de)不(bu)(bu)良(liang)的(de)冶金(jin)狀態、金(jin)屬(shu)晶粒尺寸結(jie)構不(bu)(bu)均勻(yun)性(xing)、鹽類(lei)或(huo)氧化(hua)(hua)(hua)物的(de)污(wu)染、酸洗過度(du)、淬火過度(du)、軋(ya)制痕跡等均會(hui)對(dui)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)產生不(bu)(bu)良(liang)影(ying)響(xiang),需機械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)來彌補。
電化學拋光液的組成及工(gong)藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼有良好(hao)的(de)拋光(guang)效果。
(2) 配方4適用于奧氏體不銹鋼電解(jie)拋光。
③ 配方5適用于馬(ma)氏體(ti)不銹鋼電化(hua)學拋(pao)光。
④ 配方6適用于焊接的奧(ao)氏體(ti)不銹鋼的電化(hua)學拋光。
