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(gang)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(pao)光
機(ji)(ji)械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)是拋(pao)(pao)(pao)光(guang)的(de)第一(yi)(yi)道工(gong)序,將不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面(mian)(mian)的(de)凹凸不(bu)平度加工(gong)到一(yi)(yi)定的(de)粗糙度值,一(yi)(yi)般Ra≤0.8um,再用化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)或(huo)電化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)除去不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面(mian)(mian)的(de)微觀(guan)不(bu)平度,使Ra≤0.05um,才能取得(de)最后(hou)的(de)光(guang)亮度——鏡(jing)面(mian)(mian)光(guang)澤。經過軋制的(de)光(guang)潔度較高的(de)板材或(huo)精加工(gong)的(de)工(gong)件(jian),不(bu)需進(jin)行機(ji)(ji)械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)而可以直(zhi)接進(jin)行化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)或(huo)電化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(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(hua)學拋光
化學拋光是(shi)通過(guo)化學拋光液控制(zhi)化學反應,使不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)微(wei)觀(guan)突起部分的溶(rong)(rong)解速(su)(su)度大于(yu)微(wei)觀(guan)凹(ao)洼(wa)處(chu)的溶(rong)(rong)解速(su)(su)度,從而對(dui)不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)實現拋光。化學拋光液的組成(cheng)及工藝條件(jian)(jian)見表(biao)10-7。
化學拋光典型工(gong)藝流程:
a. 不銹鋼表(biao)面有焊(han)縫,且油污嚴重,采用1號工藝流程:手工除(chu)焊(han)瘤(liu)、毛刺、焊(han)渣等 手工去油(汽油擦洗(xi))→化學除(chu)油(參考上(shang)節)→水洗(xi)→化學拋光(1號配方)→中(zhong)和(碳酸(suan)鈉3~5g/L,氫氧化鈉1~2g/L,室溫,時(shi)間0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零件(jian)表面油(you)漬很(hen)輕且(qie)有(you)較(jiao)薄氧化皮時,采用2號(hao)工藝(yi)流程:化學(xue)除油(you)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→酸(suan)洗(xi)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→活化(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫(wen)(wen)度40~60℃時間以零件(jian)析出(chu)氣體10~20s 即可(ke)) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→化學(xue)拋光(2號(hao)) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→鈍化→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→中和[氨水(shui)(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量(liang)分數),室溫(wen)(wen),5~10min]→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→脫水(shui)(shui)(shui) 烘(hong)干→驗收。
另外MW-6拋(pao)(pao)光(guang)劑由西安戶縣塢化工廠生產,其(qi)(qi)配方:MW-6拋(pao)(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其(qi)(qi)余為(wei)(wei)水(shui),加熱(re)(re)(re)溫度75~85℃,拋(pao)(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)(qi)成分含(han)有酸、鹽酸、苯甲酸、冰乙酸和其(qi)(qi)他助劑。使用(yong)MW-6拋(pao)(pao)光(guang)液的工藝流程:除油(you)→熱(re)(re)(re)水(shui)預熱(re)(re)(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)(pao)光(guang)→熱(re)(re)(re)水(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(質(zhi)量分數(shu)為(wei)(wei)2%的氨水(shui))→冷水(shui)洗(xi)→超(chao)聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙醇(chun)(質(zhi)量分數(shu)為(wei)(wei)95%)脫水(shui)→烘(hong)干→包裝。
化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)適應(ying)性強,可(ke)以處理(li)形狀復雜(za)的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian),能(neng)使(shi)不銹鋼零(ling)件(jian)(jian)內(nei)外表面(mian)都獲得(de)均勻的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)潔(jie)度。工(gong)藝操作簡(jian)便,生產效率高。所使(shi)用的(de)(de)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)設(she)備簡(jian)單,價格便宜(yi)。但(dan)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)質(zhi)量略差于電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)。
3. 電化學拋光
對表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量要求(qiu)較(jiao)高的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)可(ke)(ke)采(cai)用電(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)。電(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)是以(yi)(yi)被拋(pao)(pao)光(guang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)作(zuo)為陽(yang)極,不溶性金屬作(zuo)為陰極,兩(liang)電(dian)(dian)極同時浸入(ru)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)槽(cao)中,通以(yi)(yi)直流電(dian)(dian)產生選擇性的(de)陽(yang)極溶解,浸蝕掉不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)2~40um厚的(de)薄層,得(de)到(dao)極好的(de)、耐(nai)蝕性的(de)、光(guang)滑的(de)、光(guang)亮的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)本體。電(dian)(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)面(mian)(mian)的(de)耐(nai)蝕性比(bi)機械拋(pao)(pao)光(guang)面(mian)(mian)好。而且(qie)具有無污染表(biao)面(mian)(mian),在使用中容易清(qing)洗,因此大量用于(yu)食品工(gong)廠、飲(yin)料工(gong)業和醫藥工(gong)業。由于(yu)表(biao)面(mian)(mian)耐(nai)蝕性好、有漂亮的(de)外觀,因此也可(ke)(ke)用作(zuo)許多不銹(xiu)鋼(gang)(gang)構件(jian),如車鎖、車輛格子窗(chuang)、車內揚(yang)聲器等(deng)。
但是電化學拋(pao)光(guang)只是對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件表(biao)面起到微觀(guan)的(de)(de)(de)整平(ping)作用(yong),宏觀(guan)的(de)(de)(de)整平(ping)仍要靠機械拋(pao)光(guang)。電化學拋(pao)光(guang)材(cai)料化學成分的(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻性(xing)和(he)顯(xian)微偏析特別敏感(gan),金(jin)屬基體和(he)非金(jin)屬夾(jia)雜物(wu)之間常(chang)被劇烈浸蝕。有(you)時,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)存在(zai)的(de)(de)(de)不(bu)良的(de)(de)(de)冶金(jin)狀態(tai)、金(jin)屬晶(jing)粒尺(chi)寸(cun)結構不(bu)均(jun)勻性(xing)、鹽(yan)類或(huo)氧(yang)化物(wu)的(de)(de)(de)污染(ran)、酸洗過度、淬(cui)火(huo)過度、軋制痕(hen)跡等均(jun)會對電化學拋(pao)光(guang)產生不(bu)良影(ying)響(xiang),需機械拋(pao)光(guang)來彌補。
電化學拋(pao)光(guang)液的(de)組成及工藝條(tiao)件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼(gang)有(you)良好的拋(pao)光(guang)效果。
(2) 配方(fang)4適用于奧氏體不銹鋼電(dian)解(jie)拋光(guang)。
③ 配方5適(shi)用(yong)于(yu)馬氏(shi)體(ti)不銹鋼電(dian)化(hua)學拋光。
④ 配方6適用于焊接的奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的電化學拋光。
