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(xiu)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(guang)
機械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)是(shi)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)第(di)一道(dao)工序,將(jiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)表面的(de)(de)凹凸不(bu)平(ping)度(du)加工到一定的(de)(de)粗(cu)糙度(du)值,一般(ban)Ra≤0.8um,再(zai)用化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)或(huo)電化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)除去不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)表面的(de)(de)微觀不(bu)平(ping)度(du),使Ra≤0.05um,才能取得最(zui)后(hou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)亮度(du)——鏡面光(guang)(guang)(guang)澤。經過軋制的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)潔度(du)較高的(de)(de)板材(cai)或(huo)精加工的(de)(de)工件(jian),不(bu)需(xu)進(jin)行機械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)而(er)可以直接(jie)進(jin)行化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)或(huo)電化學拋(pao)(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)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)是(shi)通過化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)控(kong)制(zhi)化(hua)學(xue)(xue)反應,使不銹鋼(gang)(gang)零(ling)(ling)件表面微觀突(tu)起部分的(de)溶解速(su)度(du)大于(yu)微觀凹洼處(chu)的(de)溶解速(su)度(du),從而(er)對(dui)不銹鋼(gang)(gang)零(ling)(ling)件表面實現拋(pao)光(guang)(guang)。化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)的(de)組成及(ji)工藝條件見表10-7。
化(hua)學拋(pao)光典型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表(biao)面有焊縫,且油(you)污嚴重,采用1號(hao)工(gong)(gong)藝(yi)流程:手(shou)工(gong)(gong)除焊瘤、毛刺、焊渣等 手(shou)工(gong)(gong)去油(you)(汽油(you)擦洗(xi))→化學除油(you)(參考上節)→水(shui)洗(xi)→化學拋(pao)光(1號(hao)配(pei)方)→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧化鈉1~2g/L,室溫(wen),時間0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干(gan)燥→驗收。
b. 不銹鋼零件表面油(you)漬很輕且有較薄(bo)氧(yang)化皮時,采(cai)用2號工(gong)藝流(liu)程:化學除(chu)油(you)→水洗(xi)→酸洗(xi)→水洗(xi)→活化(硫酸10mL/L、鹽(yan)酸1mL/L,溫(wen)度(du)40~60℃時間(jian)以零件析出氣(qi)體10~20s 即(ji)可) →水洗(xi)→化學拋光(2號) →水洗(xi)→鈍(dun)化→水洗(xi)→中和[氨水(d=0.889)2%(質量(liang)分(fen)數(shu)),室溫(wen),5~10min]→水洗(xi)→脫水 烘(hong)干→驗(yan)收。
另外(wai)MW-6拋(pao)光(guang)(guang)劑(ji)由西安戶縣塢化工廠生產,其(qi)(qi)配方(fang):MW-6拋(pao)光(guang)(guang)劑(ji)150~270mL/L,其(qi)(qi)余為(wei)水(shui)(shui)(shui),加熱(re)溫(wen)度75~85℃,拋(pao)光(guang)(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)(qi)成分(fen)含(han)有(you)酸、鹽酸、苯甲酸、冰乙(yi)酸和(he)其(qi)(qi)他助劑(ji)。使用MW-6拋(pao)光(guang)(guang)液的(de)工藝流程:除(chu)油→熱(re)水(shui)(shui)(shui)預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)(guang)→熱(re)水(shui)(shui)(shui)洗(60~70℃)→中(zhong)和(he)(質(zhi)量分(fen)數(shu)為(wei)2%的(de)氨(an)水(shui)(shui)(shui))→冷水(shui)(shui)(shui)洗→超聲波清(qing)洗(30~40℃)→乙(yi)醇(質(zhi)量分(fen)數(shu)為(wei)95%)脫水(shui)(shui)(shui)→烘(hong)干→包裝。
化學(xue)拋光(guang)適應性強(qiang),可以處理形狀復雜的(de)(de)(de)零(ling)件(jian),能使(shi)不銹鋼零(ling)件(jian)內外(wai)表(biao)面(mian)都獲得均勻的(de)(de)(de)光(guang)潔(jie)度。工(gong)藝操作(zuo)簡(jian)便,生產效率高(gao)。所使(shi)用的(de)(de)(de)化學(xue)拋光(guang)設備簡(jian)單,價格便宜。但化學(xue)拋光(guang)零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量略差于(yu)電化學(xue)拋光(guang)。
3. 電化學拋光
對表面(mian)質量要求(qiu)較(jiao)高的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件可采用(yong)(yong)電化學(xue)拋光。電化學(xue)拋光是以(yi)被拋光不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件作為陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),不(bu)(bu)(bu)(bu)溶性(xing)(xing)金(jin)屬作為陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),兩電極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)同時(shi)浸(jin)入(ru)電化學(xue)拋光槽中(zhong),通以(yi)直流電產生選擇性(xing)(xing)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)溶解,浸(jin)蝕(shi)掉不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件表面(mian)2~40um厚的(de)(de)(de)薄層(ceng),得到極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)好的(de)(de)(de)、耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)、光滑(hua)的(de)(de)(de)、光亮的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)本體。電化學(xue)拋光面(mian)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)比機械(xie)拋光面(mian)好。而(er)且具有(you)無污染表面(mian),在使用(yong)(yong)中(zhong)容易清洗,因(yin)此大量用(yong)(yong)于食(shi)品工廠(chang)、飲料工業和醫(yi)藥工業。由于表面(mian)耐蝕(shi)性(xing)(xing)好、有(you)漂亮的(de)(de)(de)外觀,因(yin)此也可用(yong)(yong)作許多不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)構件,如車(che)鎖、車(che)輛格子窗、車(che)內揚聲器等(deng)。
但是電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)只(zhi)是對不銹鋼(gang)零件表面起到微(wei)觀的整平作用,宏觀的整平仍要靠機械拋(pao)光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)材料化(hua)學(xue)成分的不均(jun)勻性和(he)顯微(wei)偏析特別敏(min)感,金(jin)屬基體(ti)和(he)非金(jin)屬夾雜物之(zhi)間常被劇烈浸蝕。有時,不銹鋼(gang)存在的不良的冶(ye)金(jin)狀態、金(jin)屬晶粒(li)尺(chi)寸結構(gou)不均(jun)勻性、鹽類或氧化(hua)物的污染、酸洗過度(du)、淬火過度(du)、軋制痕(hen)跡等均(jun)會對電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)產(chan)生不良影響,需機械拋(pao)光(guang)(guang)來(lai)彌補。
電(dian)化學拋光液的組成及工(gong)藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬(ma)氏體不銹鋼有良好的(de)拋光效果。
(2) 配(pei)方4適用于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼電解拋(pao)光。
③ 配方5適用于馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼電化學拋光(guang)。
④ 配方6適用于焊接的奧氏體(ti)不銹鋼的電(dian)化學拋光。
