在在線亞洲日產一區二區:不銹鋼電解拋光時,不銹鋼在陽極上,當電流通過電解液時,金屬表面微觀凸起部分首先被溶解,從而產生表面被拋光的效果。
1. 不銹鋼的(de)陽極(ji)極(ji)化曲線(xian)
不銹(xiu)鋼電(dian)解拋光時測得陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)位(wei)-電(dian)流強(qiang)度極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線,如(ru)圖(tu)11-9.圖(tu)11-9中(zhong)有(you)3個不同的(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)行(xing)為區(qu)域(yu):活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)(A)、鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)(P)和(he)過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)(T).影(ying)響陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線和(he)陰極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線相(xiang)對位(wei)置的(de)主要因素有(you)兩方面,一方面是鋼與合(he)金(jin)(jin)的(de)成(cheng)分(fen),另一方面是介質的(de)種(zhong)類。我們把存在活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)-鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)轉(zhuan)變的(de)金(jin)(jin)屬(shu)和(he)合(he)金(jin)(jin)的(de)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線圖(tu)上(shang)的(de)陽極(ji)(ji)(ji)和(he)陰極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線的(de)四種(zhong)相(xiang)對位(wei)置,用圖(tu)11-9中(zhong)的(de)A、B、C、D、E和(he)F來表示,以此來討論該金(jin)(jin)屬(shu)和(he)合(he)金(jin)(jin)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)的(de)穩定性(xing)。

由(you)圖11-9可(ke)(ke)(ke)看(kan)出(chu)在(zai)(zai)不同條件下,電(dian)化(hua)(hua)(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)四種(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。第(di)一(yi)種(zhong)(zhong)情(qing)(qing)況εm和(he)(he)ε陰(yin)僅(jin)有(you)一(yi)個交(jiao)點(dian)(dian)(dian)A,即僅(jin)有(you)一(yi)個穩定(ding)態(tai)(tai)εA,不超(chao)過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)位εp,此(ci)時金(jin)屬(shu)(shu)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)(yu)活(huo)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai),腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流強度較(jiao)大,因此(ci)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)(su)度較(jiao)大。如(ru)(ru)鐵(tie)在(zai)(zai)稀硫(liu)酸中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)就是一(yi)個典型(xing)的(de)(de)(de)(de)例子。第(di)二種(zhong)(zhong)情(qing)(qing)況是ε陽和(he)(he)ε陰(yin)有(you)三(san)個交(jiao)點(dian)(dian)(dian)B、C、D,而C點(dian)(dian)(dian)是不穩定(ding)的(de)(de)(de)(de),B點(dian)(dian)(dian)和(he)(he)D點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)是相對穩定(ding)的(de)(de)(de)(de),即金(jin)屬(shu)(shu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)處(chu)(chu)在(zai)(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)也可(ke)(ke)(ke)以(yi)處(chu)(chu)在(zai)(zai)活(huo)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai),這(zhe)種(zhong)(zhong)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)可(ke)(ke)(ke)以(yi)因為其他偶然因素而被破壞,而使金(jin)屬(shu)(shu)或合金(jin)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)(yu)活(huo)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。如(ru)(ru)18-8不銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)含(han)氧化(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸介(jie)質中(zhong)(zhong)即屬(shu)(shu)于(yu)(yu)(yu)(yu)此(ci)種(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)。第(di)三(san)種(zhong)(zhong)情(qing)(qing)況ε陽和(he)(he)ε陰(yin)交(jiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)E點(dian)(dian)(dian),只有(you)一(yi)個鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)穩定(ding)電(dian)位,這(zhe)種(zhong)(zhong)情(qing)(qing)況說明金(jin)屬(shu)(shu)只有(you)處(chu)(chu)在(zai)(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)才是穩定(ding)的(de)(de)(de)(de),它能夠自動鈍(dun)化(hua)(hua)(hua),具(ju)有(you)很小的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)(su)度。如(ru)(ru)不銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)硝酸中(zhong)(zhong)就是這(zhe)樣。第(di)四種(zhong)(zhong)情(qing)(qing)況ε和(he)(he)ε陰(yin)交(jiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)F點(dian)(dian)(dian),處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)(yu)過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)區,εF超(chao)過了過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)電(dian)位εT,金(jin)屬(shu)(shu)處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)(yu)過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai),有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)(su)度。如(ru)(ru)鉻不銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)濃硝酸中(zhong)(zhong)就會產生過鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)。
從上(shang)述分析可(ke)以得出,不(bu)銹(xiu)鋼只有在第三種狀(zhuang)態(即處于鈍(dun)化狀(zhuang)態)下才(cai)是耐腐蝕(shi)的(de),它有最小(xiao)的(de)腐蝕(shi)電流,腐蝕(shi)速(su)度很小(xiao)。其他三種狀(zhuang)態下不(bu)銹(xiu)鋼是不(bu)耐蝕(shi)的(de)。由此可(ke)見不(bu)銹(xiu)鋼的(de)“不(bu)銹(xiu)性”是相對的(de),只是說腐蝕(shi)速(su)度比(bi)較(jiao)小(xiao)就(jiu)是了。
不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)既然(ran)與(yu)表面(mian)鈍化(hua)膜的(de)(de)穩定性(xing)有(you)關(guan),那么,任何有(you)意(yi)和(he)無意(yi)的(de)(de)表面(mian)處理(li)都可(ke)能影(ying)響其不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)。改變不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)的(de)(de)粗糙度,就(jiu)可(ke)以影(ying)響不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)。降低不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)表面(mian)粗糙度,可(ke)以提(ti)高耐(nai)腐(fu)蝕性(xing),這是不(bu)(bu)(bu)爭的(de)(de)事實,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)拋光的(de)(de)目(mu)的(de)(de)之(zhi)一就(jiu)在于此。
從上述(shu)分析還可(ke)以看出,電解(jie)(jie)拋光就是(shi)選擇(ze)合適的電解(jie)(jie)液組成(cheng)及(ji)濃度(du)(du)(du)(du)(du),使金屬(shu)表面既處于局(ju)部活(huo)化,又處于局(ju)部鈍(dun)化的中間狀態(圖11-9中的B、D點之間),來實現整平表面、增加光澤的效果。同時(shi),只有使陽(yang)極鈍(dun)化膜(mo)的生成(cheng)速度(du)(du)(du)(du)(du)與溶解(jie)(jie)速度(du)(du)(du)(du)(du)大(da)致(zhi)相同時(shi),方可(ke)達到較好的拋光效果。為此,合理地調整電解(jie)(jie)拋光的工藝參數(電流(liu)密度(du)(du)(du)(du)(du)、電解(jie)(jie)液溫度(du)(du)(du)(du)(du)、拋光時(shi)間),使陽(yang)極鈍(dun)化膜(mo)的生成(cheng)速度(du)(du)(du)(du)(du)與溶解(jie)(jie)速度(du)(du)(du)(du)(du)大(da)致(zhi)相同,是(shi)獲(huo)得高亮度(du)(du)(du)(du)(du),低(di)粗(cu)糙度(du)(du)(du)(du)(du)的拋光效果的關鍵。
電化學拋(pao)光是以被拋(pao)光工件為陽極(ji),不(bu)溶性金(jin)屬為陰極(ji),兩電極(ji)同時浸人電化學拋(pao)光槽(cao)中(zhong),通以直流電而產生有選擇性的陽極(ji)溶解(jie),陽極(ji)表面光亮度(du)增(zeng)大,這種過(guo)程與電鍍過(guo)程正(zheng)好(hao)相反。
2. 電解拋(pao)光(guang)的(de)黏性薄膜理(li)論
電(dian)解(jie)拋光主要是靠陽(yang)極(ji)電(dian)極(ji)溶(rong)解(jie)過程和(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)磷酸(suan)(suan)鹽膜(mo)共同作用的(de)(de)(de)(de)結果。從(cong)陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)下來(lai)的(de)(de)(de)(de)金屬離子與拋光液(ye)中的(de)(de)(de)(de)磷酸(suan)(suan)形成溶(rong)解(jie)度(du)(du)小、黏(nian)性大(da)、擴散速度(du)(du)小的(de)(de)(de)(de)磷酸(suan)(suan)鹽,并(bing)慢慢地積累在(zai)陽(yang)極(ji)附近(jin),粘(zhan)接在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面(mian),形成了黏(nian)滯性較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液(ye)層。密度(du)(du)大(da)、導電(dian)能力差(cha)的(de)(de)(de)(de)黏(nian)膜(mo)在(zai)微觀(guan)(guan)(guan)表(biao)(biao)面(mian)上分布不均勻,從(cong)而(er)影響了電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)在(zai)陽(yang)極(ji)上的(de)(de)(de)(de)分布。很明顯,黏(nian)膜(mo)在(zai)微觀(guan)(guan)(guan)凸起處比凹洼處的(de)(de)(de)(de)厚度(du)(du)小,使凸起處電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)較(jiao)高(gao)而(er)溶(rong)解(jie)速度(du)(du)較(jiao)快。隨著黏(nian)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong),凸凹位置的(de)(de)(de)(de)不斷變換,粗糙表(biao)(biao)面(mian)被逐漸整平。不銹鋼表(biao)(biao)面(mian)因此被拋光達到(dao)高(gao)度(du)(du)光潔和(he)(he)光澤的(de)(de)(de)(de)外(wai)觀(guan)(guan)(guan)。
由(you)此可見,溶液(ye)濃(nong)度(du)和(he)黏度(du)是(shi)電解拋(pao)(pao)(pao)光(guang)的(de)(de)重要(yao)因素,特別(bie)是(shi)溶液(ye)的(de)(de)黏度(du)。往(wang)往(wang)表(biao)(biao)(biao)(biao)現在新配(pei)的(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)溶液(ye),雖然成(cheng)分(fen)和(he)濃(nong)度(du)達(da)(da)到了要(yao)求,但由(you)于(yu)黏度(du)尚未達(da)(da)到要(yao)求也(ye)拋(pao)(pao)(pao)不出光(guang)亮的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian),只有在經過(guo)一段時間的(de)(de)電解后方(fang)(fang)能使拋(pao)(pao)(pao)光(guang)達(da)(da)到良好狀態。特別(bie)是(shi)溶液(ye)與零件的(de)(de)界面(mian)濃(nong)度(du)和(he)黏度(du),在拋(pao)(pao)(pao)光(guang)中起(qi)著(zhu)重要(yao)作用。這就是(shi)為什(shen)么要(yao)求工(gong)件在進入(ru)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)前表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)水(shui)(shui)膜要(yao)均勻(yun),否(fou)則會由(you)于(yu)工(gong)件表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)帶(dai)水(shui)(shui)膜的(de)(de)不均勻(yun)性,破壞了黏膜的(de)(de)正常生成(cheng),發(fa)生局部過(guo)腐蝕現象。水(shui)(shui)洗后的(de)(de)工(gong)件最好甩干或烘(hong)干后,立即(ji)迅速下槽,通電拋(pao)(pao)(pao)光(guang),方(fang)(fang)可避(bi)免由(you)于(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)水(shui)(shui)膜不均勻(yun),發(fa)生局部過(guo)腐蝕現象。
電解(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)還(huan)不能(neng)完全(quan)取代機(ji)械拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)。這是(shi)因為電解(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)只是(shi)對金屬表面起微觀整平(ping)作用(yong),如果(guo)粗糙(cao)表面也(ye)采用(yong)電解(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang),那是(shi)非常(chang)不經(jing)濟的,宏觀的整平(ping)還(huan)是(shi)要(yao)靠機(ji)械拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)。
電解拋(pao)光對(dui)材料化學(xue)成分的(de)不均勻性(xing)和顯微偏析特(te)別敏(min)感,會在金(jin)屬基體和非金(jin)屬夾雜物之間發生劇烈侵蝕(shi)作(zuo)用。有(you)時候,不良(liang)的(de)臺金(jin)狀態(tai),金(jin)屬晶粒結構(gou)尺寸(cun)的(de)不均勻性(xing),軋制的(de)痕跡,鹽類或氧化物的(de)污染、過酸洗以及淬火過度等,均會對(dui)電解拋(pao)光產生極不良(liang)的(de)影響(xiang),而這些問題常(chang)常(chang)要(yao)靠先期的(de)機械(xie)拋(pao)光來彌補(bu)。
3. 不銹鋼電解拋光(guang)表(biao)面的(de)特(te)性
a. 電解(jie)拋(pao)光表面粗糙(cao)度和光亮度
電(dian)解拋(pao)光(guang)表(biao)面粗糙度(du)值(Ra)接近于0.20μm,光(guang)亮度(du)可達(da)80%左(zuo)右,這是(shi)機(ji)械拋(pao)光(guang)所難以達(da)到的(de)(圖11-3和(he)圖11-4).

b. 電解拋光表(biao)面(mian)顯(xian)微硬度
電解拋光隨著拋光時(shi)間的延長,表(biao)面顯(xian)(xian)微硬(ying)度(du)開始(shi)時(shi)明顯(xian)(xian)下(xia)降,15min后(hou)下(xia)降趨勢變得平(ping)緩,這主要是因(yin)為電解拋光時(shi),冷作硬(ying)化(hua)層被逐漸溶解,使表(biao)面硬(ying)度(du)下(xia)降,而后(hou)趨于(yu)平(ping)緩所致。
c. 表面耐腐蝕性
腐蝕性實驗(yan)采用失重法(fa)進(jin)行,即50g/L三氯化(hua)鐵和183g/L鹽酸介質(zhi),在溫度50℃中進(jin)行。每隔1小時取出試樣觀(guan)察其(qi)(qi)表面腐蝕狀態,并在光電分析天平上稱量其(qi)(qi)失重值(mg).
在(zai)電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)時(shi),金屬表(biao)面(mian)的(de)(de)冷作硬化層溶(rong)解(jie)(jie)(jie),表(biao)面(mian)活性降(jiang)低(di)(di),更重要的(de)(de)是表(biao)面(mian)形(xing)成連(lian)續(xu)的(de)(de)鈍化膜,明顯地提高(gao)了其(qi)耐(nai)蝕(shi)(shi)性。眾所周知(zhi),降(jiang)低(di)(di)表(biao)面(mian)的(de)(de)粗糙(cao)度可以(yi)(yi)提高(gao)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性。特(te)別是電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)形(xing)成的(de)(de)表(biao)面(mian)膜中,Cr/Fe值最(zui)大,在(zai)許多(duo)(duo)介(jie)質中都有很高(gao)的(de)(de)穩定性,所以(yi)(yi)耐(nai)腐蝕(shi)(shi);而(er)機械拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)膜中的(de)(de)Cr/Fe值最(zui)小,因而(er),在(zai)許多(duo)(duo)介(jie)質中的(de)(de)穩定性,耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性較電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)差許多(duo)(duo)。
4. 電解(jie)拋光的優點
不(bu)銹鋼(gang)電(dian)解拋(pao)光與手工機(ji)械拋(pao)光相比,具有下列優點:
a. 產品(pin)內外(wai)色澤(ze)一致,清潔光(guang)亮(liang),光(guang)澤(ze)持久,外(wai)觀(guan)輪廓清晰(xi);
b. 拋光面抗(kang)腐(fu)蝕性能增強;
c. 與機械拋光相比,生產效率高,成本低;
d. 應用范圍廣.特別適用與蒲工件和(he)機械(xie)拋光(guang)(guang)不能實現的工件拋光(guang)(guang),如焊管、容器內壁拋光(guang)(guang)等。

