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. 機械拋光
機械拋光(guang)是拋光(guang)的(de)第一道工(gong)(gong)序(xu),將不銹鋼零(ling)件表(biao)面的(de)凹凸(tu)不平度(du)加工(gong)(gong)到一定(ding)的(de)粗糙度(du)值,一般Ra≤0.8um,再用化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光(guang)或(huo)電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光(guang)除去不銹鋼零(ling)件表(biao)面的(de)微觀不平度(du),使Ra≤0.05um,才能(neng)取得最后的(de)光(guang)亮度(du)——鏡面光(guang)澤(ze)。經過軋制(zhi)的(de)光(guang)潔度(du)較高(gao)的(de)板(ban)材或(huo)精(jing)加工(gong)(gong)的(de)工(gong)(gong)件,不需(xu)進(jin)行(xing)(xing)機械拋光(guang)而可以直接進(jin)行(xing)(xing)化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光(guang)或(huo)電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光(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(guang)是通過化學拋光(guang)液控制化學反應,使不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件表(biao)面(mian)微觀突起(qi)部分的溶解(jie)速(su)(su)度(du)大于微觀凹洼處的溶解(jie)速(su)(su)度(du),從(cong)而對不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件表(biao)面(mian)實現拋光(guang)。化學拋光(guang)液的組成及(ji)工藝條件見(jian)表(biao)10-7。
化學拋光典型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表(biao)面有焊縫(feng),且(qie)油(you)污(wu)嚴重,采用(yong)1號(hao)工藝流程(cheng):手工除焊瘤、毛刺、焊渣等(deng) 手工去油(you)(汽油(you)擦洗(xi))→化學(xue)除油(you)(參考上節)→水洗(xi)→化學(xue)拋光(1號(hao)配方)→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫(qing)氧(yang)化鈉1~2g/L,室溫,時間(jian)0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼(gang)零件(jian)表面油漬很輕且有(you)較薄氧化(hua)皮時,采用(yong)2號工藝流程(cheng):化(hua)學(xue)除油→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→酸洗(xi)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→活化(hua)(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫(wen)度40~60℃時間以零件(jian)析出氣體10~20s 即可(ke)) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(2號) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→鈍化(hua)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→中和[氨(an)水(shui)(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室溫(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)(pao)光(guang)(guang)(guang)劑由西安戶縣塢(wu)化工廠(chang)生產,其配方:MW-6拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)劑150~270mL/L,其余為(wei)水(shui)(shui),加熱(re)(re)溫度75~85℃,拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)時(shi)間 0.2~0.5min。其成分含有酸、鹽酸、苯甲(jia)酸、冰乙(yi)酸和其他助劑。使用MW-6拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液的(de)(de)工藝(yi)流程:除(chu)油(you)→熱(re)(re)水(shui)(shui)預熱(re)(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)→熱(re)(re)水(shui)(shui)洗(60~70℃)→中(zhong)和(質量(liang)分數為(wei)2%的(de)(de)氨水(shui)(shui))→冷(leng)水(shui)(shui)洗→超聲(sheng)波清(qing)洗(30~40℃)→乙(yi)醇(質量(liang)分數為(wei)95%)脫水(shui)(shui)→烘(hong)干→包裝。
化學拋(pao)光適應性強(qiang),可以(yi)處理形狀(zhuang)復雜的零(ling)件(jian),能使(shi)不(bu)銹鋼(gang)零(ling)件(jian)內外表面都獲得均勻的光潔度。工(gong)藝操作(zuo)簡便,生產效率(lv)高。所使(shi)用的化學拋(pao)光設備簡單,價格便宜。但化學拋(pao)光零(ling)件(jian)的表面質量略差于(yu)電化學拋(pao)光。
3. 電(dian)化學拋光
對表(biao)(biao)(biao)面質量要求較高的(de)(de)不(bu)銹鋼零件(jian)可(ke)采用電(dian)(dian)化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)。電(dian)(dian)化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)是以被(bei)拋光(guang)(guang)(guang)不(bu)銹鋼零件(jian)作為陽極(ji),不(bu)溶(rong)性金屬作為陰極(ji),兩電(dian)(dian)極(ji)同(tong)時浸入電(dian)(dian)化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)槽中(zhong),通以直(zhi)流電(dian)(dian)產生選擇性的(de)(de)陽極(ji)溶(rong)解(jie),浸蝕掉不(bu)銹鋼零件(jian)表(biao)(biao)(biao)面2~40um厚的(de)(de)薄層,得到極(ji)好(hao)(hao)的(de)(de)、耐(nai)蝕性的(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)滑(hua)的(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)亮的(de)(de)不(bu)銹鋼本體。電(dian)(dian)化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)面的(de)(de)耐(nai)蝕性比機械拋光(guang)(guang)(guang)面好(hao)(hao)。而且具有無污染表(biao)(biao)(biao)面,在使(shi)用中(zhong)容易(yi)清洗,因此大(da)量用于(yu)食品工(gong)(gong)廠、飲料工(gong)(gong)業(ye)和醫藥工(gong)(gong)業(ye)。由于(yu)表(biao)(biao)(biao)面耐(nai)蝕性好(hao)(hao)、有漂亮的(de)(de)外(wai)觀,因此也可(ke)用作許(xu)多不(bu)銹鋼構(gou)件(jian),如車(che)鎖(suo)、車(che)輛(liang)格子窗、車(che)內揚聲器等。
但(dan)是電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光只(zhi)是對不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表面起(qi)到(dao)微(wei)觀的整(zheng)平作用(yong),宏觀的整(zheng)平仍要(yao)靠機(ji)(ji)械(xie)拋(pao)光。電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光材料化(hua)(hua)學(xue)成分的不均勻性和(he)顯微(wei)偏(pian)析特別敏感,金(jin)(jin)屬(shu)基體(ti)和(he)非金(jin)(jin)屬(shu)夾雜物(wu)之間常被(bei)劇烈浸蝕。有(you)時(shi),不銹(xiu)鋼(gang)存在的不良(liang)的冶金(jin)(jin)狀態、金(jin)(jin)屬(shu)晶(jing)粒尺寸結構不均勻性、鹽類或(huo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)的污染、酸(suan)洗過度、淬火過度、軋(ya)制(zhi)痕(hen)跡等均會對電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光產生(sheng)不良(liang)影響(xiang),需機(ji)(ji)械(xie)拋(pao)光來彌補(bu)。
電化學拋光液(ye)的組成及工(gong)藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏(shi)體不銹鋼有(you)良好的拋光效果。
(2) 配(pei)方4適用于奧氏體不銹鋼電解拋(pao)光。
③ 配(pei)方5適用(yong)于馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼電化學(xue)拋光。
④ 配(pei)方6適用于(yu)焊接的(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的(de)電(dian)化學拋光(guang)。
