不銹鋼(gang)化學拋光(guang)溶(rong)液組成(cheng)及中(zhong)低溫(wen)工藝條件見(jian)表3-1。
配(pei)方 1
本(ben)配方中不(bu)使(shi)用硝酸,而只使(shi)用硝酸鈉(na)60g/L,代替(ti)硝酸,從而消除(chu)(chu)傳統的(de)三酸拋光(guang)液(ye),消除(chu)(chu)對(dui)環境和人體(ti)健(jian)康(kang)的(de)危害。該配方具有拋光(guang)效果好、出光(guang)速率較快、無黃煙等(deng)優點(dian)。化學拋光(guang)的(de)工(gong)藝流程是:脫(tuo)脂(脫(tuo)脂液(ye)為常規堿性除(chu)(chu)油(you)液(ye),常溫下除(chu)(chu)油(you)15min)→水(shui)(shui)洗→化學拋光(guang)→水(shui)(shui)洗→中和(5%碳(tan)酸鈉(na)溶液(ye))→水(shui)(shui)洗→干燥(或民度(du)甘他工(gong)作(zuo))。
1. 磷酸
磷酸在化學拋光過程中既能起溶解作用,又在在線亞洲日產一區二區:不銹鋼表面生成一層不溶性磷酸鹽轉化膜,可以有效地抑制不銹鋼的過度溶解,當磷酸超過150ml/L時,會增大不銹鋼表面的磷酸鹽轉化膜的厚度,抑制溶解反應的進行,不能達到拋光效果。當磷酸濃度低于90mL/L時,不銹鋼表面磷酸鹽轉化膜不連續,不能抑制不銹鋼表面在鹽酸和硝酸的作用下發生過腐蝕。實驗結果表明,磷酸在120mL/L時的拋光質量最優,表面接近鏡面光亮,能看清人的五官。
2. 硝酸(suan)鈉
取代(dai)了原來使用的硝(xiao)酸(suan),避免添加過程中產(chan)生(sheng)黃煙,還可有效地除(chu)去不銹鋼表(biao)(biao)面上(shang)的氧化(hua)層。硝(xiao)酸(suan)鈉低于40g/L時,氧化(hua)層難(nan)以除(chu)去,表(biao)(biao)面含有蝕坑和麻(ma)點(dian)出現。當(dang)硝(xiao)酸(suan)鈉超過80g/L時,對不銹鋼表(biao)(biao)面會(hui)產(chan)生(sheng)鈍化(hua)作用,使溶解速率降(jiang)低,會(hui)產(chan)生(sheng)黃煙,表(biao)(biao)面光亮度下降(jiang)。實驗結果表(biao)(biao)明,硝(xiao)酸(suan)鈉為60g/L時,拋(pao)光質(zhi)量最好。
3. 鹽酸
用于除去(qu)不銹鋼(gang)表(biao)面上的(de)(de)氧(yang)化層。當(dang)鹽(yan)(yan)酸(suan)低于40mL/L時(shi),氧(yang)化層去(qu)除不完全,拋(pao)光效果不理想;當(dang)鹽(yan)(yan)酸(suan)超過(guo)80mL/L時(shi),不銹鋼(gang)表(biao)面會(hui)產生過(guo)腐蝕,拋(pao)光性能降低,且酸(suan)霧揮發嚴重。實驗結果表(biao)明,當(dang)鹽(yan)(yan)酸(suan)為60mL/L時(shi),拋(pao)光質量最(zui)佳,表(biao)面接近鏡面光亮,反射能看清人的(de)(de)五官(guan)。
4. 添加劑
在拋光(guang)(guang)過程中起(qi)(qi)(qi)(qi)著十(shi)(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的作用(yong),對(dui)拋光(guang)(guang)速率和拋光(guang)(guang)效(xiao)果有(you)很大的影響。添(tian)加(jia)劑由烏(wu)(wu)洛托品(pin)(pin)、聚乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)醇、二(er)(er)(er)(er)(er)甲基硅油、十(shi)(shi)二(er)(er)(er)(er)(er)烷基二(er)(er)(er)(er)(er)苯醚二(er)(er)(er)(er)(er)磺酸鈉按1:3:1:1的質(zhi)量(liang)比復配而成。配制(zhi)方法是(shi):首先選(xuan)取50g烏(wu)(wu)洛托品(pin)(pin)溶于1L水中,然(ran)后(hou)按質(zhi)量(liang)比依次添(tian)加(jia)其他三種(zhong)藥品(pin)(pin),烏(wu)(wu)洛托品(pin)(pin)起(qi)(qi)(qi)(qi)緩蝕作用(yong),防止拋光(guang)(guang)過程中產生過腐(fu)蝕;聚乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)醇是(shi)大分(fen)子有(you)機物(M6000),起(qi)(qi)(qi)(qi)到(dao)黏度(du)調節和抑制(zhi)酸霧作用(yong);二(er)(er)(er)(er)(er)甲基硅油起(qi)(qi)(qi)(qi)消(xiao)泡作用(yong);十(shi)(shi)二(er)(er)(er)(er)(er)烷基二(er)(er)(er)(er)(er)苯醚二(er)(er)(er)(er)(er)磺酸鈉在不銹鋼表面形成吸附層(ceng),起(qi)(qi)(qi)(qi)到(dao)增光(guang)(guang)作用(yong)。實驗(yan)結果表明(ming),復合型添(tian)加(jia)劑控制(zhi)方便(bian),添(tian)加(jia)簡(jian)單,有(you)效(xiao)提高(gao)拋光(guang)(guang)效(xiao)果,添(tian)加(jia)量(liang)以15mL/L為宜。
5. 溫度
當80℃時(shi),拋(pao)光(guang)速率(lv)快,但易產生(sheng)過腐蝕(shi),拋(pao)光(guang)液(ye)使用壽(shou)命較短。當低于50℃時(shi),拋(pao)光(guang)速率(lv)慢,表面(mian)呈(cheng)霧狀,拋(pao)光(guang)效果較差。以60℃時(shi)的拋(pao)光(guang)效果最好(hao),接近鏡面(mian)光(guang)亮,可照見(jian)人影。
6. 時間
拋(pao)光(guang)時間過(guo)長(chang),生產(chan)效率低,腐蝕量(liang)(liang)大,拋(pao)光(guang)液(ye)消耗量(liang)(liang)增加。拋(pao)光(guang)時間應(ying)控制在3~5min為宜。如(ru)果在最佳溫度(du)和在此(ci)時間內得不到(dao)最佳拋(pao)光(guang)效果,表明溶液(ye)成分(fen)有變化(hua),應(ying)作(zuo)適應(ying)調整(zheng),或(huo)化(hua)學(xue)分(fen)析后(hou)調整(zheng)再操作(zuo),才能保持(chi)最佳效果。
配(pei)方 2
本配(pei)(pei)方含有(you)(you)鹽酸和(he)(he)雙(shuang)氧水(shui),雙(shuang)氧水(shui)比較不(bu)(bu)(bu)穩定,加有(you)(you)聚乙二醇,作(zuo)(zuo)(zuo)為穩定劑(ji)和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)劑(ji),在(zai)室溫下操作(zuo)(zuo)(zuo)。在(zai)時(shi)間(jian)上拋光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)即(ji)可(ke)取出(chu),依靠雙(shuang)氧水(shui)的(de)(de)氧化(hua)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),如果雙(shuang)氧水(shui)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)不(bu)(bu)(bu)足(zu),應即(ji)時(shi)補加,以保(bao)持其光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)。本配(pei)(pei)方不(bu)(bu)(bu)含磷酸、硝酸、硫酸,也(ye)可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)為清潔生(sheng)產(chan)的(de)(de)無害化(hua)配(pei)(pei)方。鹽酸廢(fei)物被堿中和(he)(he)后以氯化(hua)鈉無害化(hua)排出(chu)。本化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)只能滿足(zu)一(yi)般的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)要(yao)求。如果要(yao)求鏡面(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang),一(yi)般都(dou)要(yao)先進(jin)行機械(xie)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),再采用(yong)電(dian)解拋光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)才能達到鏡面(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)。
配方 3
本配方為三(san)酸體系化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)、不銹鋼制品(pin)在加工過程中表面生成黑色氧(yang)化皮時,經過常規堿性化學除油后即可進行化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)。
1. 磷酸(suan)
當磷酸在(zai)80~120g/L時,拋光效果較好;過高,超過170mL/L時,抑(yi)(yi)制(zhi)溶解(jie)反應,使(shi)黑色氧(yang)化(hua)(hua)皮難(nan)以除去;而(er)≤60mL/L時,磷化(hua)(hua)膜不連續,難(nan)以抑(yi)(yi)制(zhi)表面(mian)被(bei)硝酸和鹽酸過溶解(jie)。
2. 硝酸(suan)
在其他(ta)成(cheng)分適中時,硝酸在40~80mL/L時可得光(guang)亮、平整的(de)拋光(guang)面。
3. 鹽酸(suan)
用(yong)于除去不銹(xiu)鋼表面的(de)黑色氧化皮。在(zai)其(qi)他成(cheng)分適中(zhong)時(shi)(shi),鹽酸含量在(zai)80~120mL/L時(shi)(shi),拋光(guang)效果最好(hao),過(guo)高則光(guang)亮度下(xia)降。
4. 亞硝酸鈉(na)
在其他成(cheng)分正(zheng)常的情況下(xia),亞硝酸鈉的含(han)量(liang)(liang)為(wei)1~1.5g/L,溫(wen)度在室溫(wen),時間為(wei)5~10min時的光亮度最好。當其含(han)量(liang)(liang)達2.0g/L時,氧(yang)化(hua)氮(dan)大(da)量(liang)(liang)逸出,污(wu)染環境。
5. 添加劑
十六(liu)烷基氯化吡啶適量(1~3g/L)時可得極佳光亮度的拋光面。苯甲酸(suan)鈉(na)作為緩蝕劑,尿素則抑(yi)制氮氧(yang)化物的產(chan)生。
6. 時間和拋光溫(wen)度
溫(wen)度在50~60℃時(shi),拋光時(shi)間(jian)短,可得(de)到(dao)較好的(de)效果,但(dan)加熱后難以控制,在室(shi)溫(wen)下也可獲得(de)同樣(yang)的(de)拋光效果,故(gu)選(xuan)擇室(shi)溫(wen)。此時(shi)拋光時(shi)間(jian)在5~10min,也便于控制。
配方 4
本(ben)配方是不使用(yong)三強酸,而是在(zai)pH等于3~4的范(fan)圍(wei)內操(cao)作的,有利(li)于過氧化氫的穩(wen)定,充分發揮其拋(pao)光作用(yong),在(zai)工藝流程(cheng)中要除油(常(chang)規堿性除油去凈為止(zhi))和酸洗(鹽(yan)酸100mL/L,加(jia)六次(ci)甲基四胺1g/L,室溫,15~20min),然(ran)后進行化學(xue)拋(pao)光。拋(pao)光后要用(yong)碳酸鈉5g/L溶(rong)液中和20min。
1. 氟化(hua)氫銨
主要是對Fe2+配位成配位離子(Fe2+成[FeF6]3-),在其他成分存在下,氟化氫銨10~14g/L均可使拋光表面光亮如鏡,可選取12g/L。
2. 雙(shuang)氧(yang)水
是(shi)強氧化性的(de)弱酸(suan),實驗拋(pao)(pao)光(guang)溶液的(de)pH為(wei)2~3,恰為(wei)雙氧水的(de)穩定pH.雙氧水與氟(fu)化氫銨共同作用(yong)的(de)結果使拋(pao)(pao)光(guang)效果變(bian)好。在雙氧水未加時,只有其他成(cheng)分,表(biao)面(mian)無拋(pao)(pao)光(guang)的(de)變(bian)化;當加到20mL/L時,表(biao)面(mian)略發(fa)黑;當氧水加到60~140ml/L時,拋(pao)(pao)光(guang)表(biao)面(mian)為(wei)光(guang)亮如鏡(jing)。從成(cheng)本和時間考慮,取80mL/L為(wei)宜。
3. 尿素
起增溶作(zuo)用(yong),避免(mian)大量氣(qi)泡逸出,使(shi)反應(ying)穩(wen)定,在其他成分(fen)存在下,尿素在8~14g/L時(shi)都可獲得光(guang)亮如鏡的表面。可選取(qu)10g/L為宜。
4. 苯甲酸鈉(na)
其在拋光液中起緩(huan)蝕作用。在其他成分(fen)常規含(han)量(liang)下,苯甲(jia)酸鈉(na)以0.96g/L為宜。
5. 草酸
拋光液(ye)中(zhong)沒有草酸,鐵不能充分溶解。草酸在(zai)2~4g/L時均可使(shi)拋光表面光亮如鏡,以取3g/L為宜(yi)。
6. 十二(er)烷(wan)基苯磺(huang)酸鈉
主要起潤濕(shi)作用。在其他成分(fen)存(cun)在下(xia),十二烷基苯磺酸鈉0.4~1.0g/L均可(ke)獲得光亮(liang)如鏡的拋光表面。以(yi)選取0.5g/L為宜。
7. 時間(jian)與溫(wen)度
拋(pao)(pao)光時間小于(yu)3min,拋(pao)(pao)光效果不明顯,時間超(chao)過(guo)15min,拋(pao)(pao)光過(guo)度,有銹跡麻坑出(chu)現,一(yi)般以5~10min為好(hao)(hao),溫度以室溫為好(hao)(hao),過(guo)高,會使雙氧水和草酸分(fen)解,使拋(pao)(pao)光液失(shi)效。故最好(hao)(hao)是現用現配(pei)(pei),失(shi)效后重配(pei)(pei)。
配方 5
也是(shi)在(zai)常溫下使用雙氧水和鹽酸(suan)并(bing)加有自制的(de)添(tian)加劑(ji),加水各占1/4質量分數(shu)。也可獲得較好的(de)光亮效果。
1. 雙氧(yang)水
拋光液光亮的形成效果是依靠適量的雙氧水在溶液中產生Fe3+,形成黏性膜,以達到光亮效果。雙氧水含量過高,會加速Fe2+向Fe3+的轉化,使黏性膜轉弱或消失,使不銹鋼表面溶解加快,造成過腐蝕,使光亮度降低。雙氧水的用量為30~50mL。
2. 鹽(yan)酸
鹽酸用量在10mL之內時,化學溶解作用較小,產生的Fe2+少,因而轉化成Fe3+的數量也較少,不能滿足拋光所需形成黏性膜的要求,拋光效果較差。當鹽酸用量超過20mL后,拋光效果較好。但超過30mL后,失重較多,使拋光成本增加。故其用量以20~30mL為好。
3. 添(tian)加劑
為一種易溶(rong)于水(shui)(shui)的無(wu)機物,其陰離(li)(li)子能與從(cong)不(bu)銹鋼中(zhong)溶(rong)解出來的鐵離(li)(li)子、鎳離(li)(li)子、鉻離(li)(li)子絡合,從(cong)而(er)控制和穩定腐蝕化(hua)學反應,并形(xing)成拋光所要(yao)求(qiu)的黏性(xing)膜(mo)。在(zai)基礎配方:雙氧水(shui)(shui)20~30mL、鹽酸(suan)20~30mL、水(shui)(shui)20~30mL、添加劑的用量在(zai)20~30mL時,光亮(liang)效(xiao)果最(zui)好。添加劑量達到(dao)40mL時,光亮(liang)作用反而(er)下降,且(qie)腐蝕失(shi)重(zhong)迅速上升。
4. 水
水(shui)的用量(liang)應(ying)控制(zhi)在20~30mL,水(shui)量(liang)過(guo)高,表面光亮(liang)效果下降(jiang);水(shui)量(liang)過(guo)低,表面雖光亮(liang)但(dan)不均勻,且腐(fu)蝕失重(zhong)較(jiao)大,拋(pao)光成本(ben)增加。故水(shui)量(liang)也應(ying)嚴格控制(zhi)。
配方(fang) 6
本拋光液適用于304不(bu)銹(xiu)鋼(0Cr18Ni9).
1. 磷酸(suan)
既起(qi)溶(rong)解(jie)(jie)作(zuo)用(yong),又形成不(bu)溶(rong)性(xing)磷(lin)酸(suan)鹽轉化(hua)膜,使出現的(de)微觀表(biao)面凸(tu)出峰面優先溶(rong)解(jie)(jie)而達到光(guang)(guang)(guang)亮效果,其最(zui)佳(jia)含量(liang)為110mL/L.含量(liang)過低,抑制不(bu)了鹽酸(suan)和硝(xiao)酸(suan)的(de)過溶(rong)解(jie)(jie),使表(biao)面無(wu)光(guang)(guang)(guang)澤;其含量(liang)過高,使磷(lin)酸(suan)膜太(tai)厚,抑制溶(rong)解(jie)(jie)反應的(de)進行,從而導(dao)致氧化(hua)皮難以除去,不(bu)產生新的(de)光(guang)(guang)(guang)潔(jie)表(biao)面。
2. 硝酸
其含量過低,拋光面粗糙發灰、麻點(dian);含量過高,不銹鋼表面易形成鈍化膜,從而使光亮度下(xia)降,并產生大(da)量酸(suan)霧。其最(zui)佳含量為60mL/L。
3. 鹽酸(suan)
起溶解作用。其最佳(jia)含(han)(han)量為140mL/L,含(han)(han)量過(guo)低,溶解速率慢;含(han)(han)量過(guo)高,溶解腐(fu)蝕加劇,都得(de)不到滿意的(de)效果。
4. 添(tian)加劑(ji)共有三(san)種,即(ji)LBXQ-10A(開(kai)缸劑(ji))LBXQ-10B(光亮(liang)劑(ji))和LBXQ-10C(輔助(zhu)光亮(liang)劑(ji)),由(you)濟南市山東省機械(xie)設計研究(jiu)院研制(zhi)。需要者可向該研究(jiu)院購買。三(san)種添(tian)加劑(ji)的作用如(ru)下:
①. A劑 又稱開缸劑
主要作(zuo)用是對新配拋(pao)光液起老化(hua)作(zuo)用,促使(shi)磷酸鹽(yan)轉化(hua)膜的形成,從而抑制磷酸對金屬的過溶(rong)解作(zuo)用。新配拋(pao)光液添(tian)加5~6g/L即可(ke)。
②. B劑 又稱光亮劑
含多元醇(chun)、緩(huan)蝕劑、酚黃、無機(ji)鹽(yan)等(deng)成分(fen),以40mL/L為(wei)佳(jia)。含量過低(di),光亮效果(guo)差,在(zai)補加光亮劑后(hou)(hou),如再次拋光時,先將返工件在(zai)15%鹽(yan)酸內放置數分(fen)鐘后(hou)(hou)再拋光,含量過高(gao),會(hui)降低(di)拋光速率。
③. C劑 又稱輔助光亮劑
含有多種表面活性劑(ji),其(qi)主(zhu)要(yao)作用(yong)是與光亮(liang)劑(ji)協同,保證不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面潔凈光亮(liang),抑(yi)制(zhi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面產生灰(hui)膜,C劑(ji)還有防(fang)止(zhi)酸霧逸(yi)出的作用(yong)。以10mL/L為佳(jia)。
5. 溫度
拋光液溫度以(70±5)℃為宜。溫度過低,拋光溶解反應速率緩慢,不銹鋼表面氧化皮難以除去,拋光效果差。溫度過高,拋光反應太快,不易控制,能耗較高。硝酸、鹽酸易分解外逸,致使污染環境,又降低拋光液有效成分。化學拋光是放熱反應,其釋放熱量與拋光載荷有關,即拋光件表面積與拋光液體積之比有關,即載荷愈大,其釋放熱量愈大。化學拋光所釋放的熱量要大于拋光槽所散失的熱量及工件帶走的熱量,因此,在拋光時不僅要停止加熱,還要進行冷卻。可選用聚四氟乙烯管、鈦管,起始時作為蒸氣加熱管,拋光溫度上升時又可通人冷卻液作為降溫冷卻管,以控制拋光液的溫度不超過80℃.為了使拋光液具有一定的壽命,根據處理工件面積(㎡)來計算槽液體積,用于304類型不銹鋼,每升可拋光0.5㎡.當用于1Cr18Ni9Ti不銹鋼,拋光時間采用2min,其使用壽命長達1.2m/L.因此,適當大的體積而較低的載荷,使拋光液的溫度比較穩定,使用拋光液的周期(壽命)也較長,溶液拋光載荷應控制。如1個日處理量1Cr18Ni9Ti不銹鋼為100m2的拋光量,則日耗體積為83L,如要使使用壽命為3天,則:100㎡÷1.2㎡/L×3d=250L。如拋光304、316不銹鋼,壽命可延長一倍。
6. 時間
拋光(guang)時間(jian)取(qu)決于(yu)不(bu)銹鋼的(de)表面狀況。一(yi)般情況下(xia)以2~5min為(wei)宜(yi),即可獲(huo)得非常光(guang)亮的(de)鏡(jing)面光(guang)潔(jie)度。時間(jian)少于(yu)2min,拋光(guang)效果不(bu)理想,時間(jian)過(guo)長,多于(yu)5min,易產(chan)生過(guo)腐(fu)蝕。新(xin)配的(de)拋光(guang)液,各種(zhong)成(cheng)分(fen)均處于(yu)上限(xian),時間(jian)可取(qu)上限(xian)2min.如果拋光(guang)一(yi)段(duan)時間(jian)后,各成(cheng)分(fen)會(hui)消耗至下(xia)限(xian),時間(jian)可適當(dang)延(yan)長至下(xia)限(xian)(<5min).各成(cheng)分(fen)低于(yu)下(xia)限(xian),則(ze)可適當(dang)調整或(huo)更換。
7. 工藝流程(cheng)
拋光(guang)表面(mian)在拋光(guang)前務必(bi)進(jin)行(xing)(xing)化(hua)(hua)學去油,可采用(yong)常規的堿性(xing)化(hua)(hua)學除油溶液(ye)在常溫或(huo)中溫中除油,將(jiang)表面(mian)除盡油漬和(he)其(qi)他污物后經(jing)流動水(shui)清(qing)洗(xi)后即可進(jin)行(xing)(xing)化(hua)(hua)學拋光(guang)。化(hua)(hua)學拋光(guang)液(ye)屬強(qiang)酸(suan)性(xing),要用(yong)流動水(shui)立即沖洗(xi)凈,然后進(jin)行(xing)(xing)中和(he),用(yong)2%碳酸(suan)鈉溶液(ye)浸洗(xi),然后用(yong)熱水(shui)清(qing)洗(xi),如(ru)果需要長期保存,還(huan)要進(jin)行(xing)(xing)化(hua)(hua)學鈍(dun)化(hua)(hua),再(zai)冷(leng)水(shui)清(qing)洗(xi),最后烘干。
配方 7
本配方(fang)可適用于69111不銹(xiu)鋼零(ling)件的(de)(de)(de)(de)化(hua)學拋光(guang),表(biao)(biao)面被拋光(guang)溶液浸蝕和整平,獲得比較光(guang)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面。69111不銹(xiu)鋼是(shi)屬于半奧氏體(ti)沉淀不銹(xiu)鋼,由于它易于加(jia)(jia)工成(cheng)型,且經冷作(zuo)硬化(hua)時(shi)效處(chu)理能(neng)獲得優良的(de)(de)(de)(de)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng),且具有優良的(de)(de)(de)(de)化(hua)學穩定性(xing)(xing)。為(wei)了有效地去除加(jia)(jia)工過(guo)程如冷沖壓中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)毛刺、機械(xie)劃(hua)傷,應(ying)力(li)層加(jia)(jia)熱處(chu)理過(guo)程中(zhong)生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)物等(deng),改善表(biao)(biao)面粗糙度(du),本配方(fang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學拋光(guang)工藝效能(neng)高(gao),成(cheng)本低、操作(zuo)簡單,有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)拋光(guang)速率,拋光(guang)溶液具備一定的(de)(de)(de)(de)致(zhi)鈍性(xing)(xing),以保證零(ling)件基體(ti)不易產(chan)生(sheng)過(guo)腐(fu)蝕和大量滲(shen)氫,同時(shi)還具備高(gao)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學穩定性(xing)(xing)、較小的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)波動和一定的(de)(de)(de)(de)黏度(du)等(deng)性(xing)(xing)能(neng)。
1. 預處(chu)理
化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光前零件(jian)必須認真地(di)在堿性(xing)化(hua)(hua)(hua)學(xue)除(chu)油溶液(ye)(氫氧化(hua)(hua)(hua)鈉(na)20~30g/L,碳酸鈉(na)30~40g/L、磷(lin)酸三(san)鈉(na)30~40g/L,OP-10乳化(hua)(hua)(hua)劑3~5g/L)中,溫度60~80℃、時間10~15min徹(che)底除(chu)去表(biao)面油污,使(shi)表(biao)面潔(jie)凈,然后(hou)(hou)在流動(dong)水洗凈后(hou)(hou),將零件(jian)在30%~50%的(de)鹽酸中預浸蝕1min,這是為了延(yan)長化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光溶液(ye)的(de)使(shi)用壽命。
2. 化學拋光
小零(ling)件(jian)可放在(zai)塑料籃子(zi)內、大零(ling)件(jian)可用尼龍繩(sheng)吊掛,以(yi)減少對化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)溶(rong)液中金屬(shu)離子(zi)的積(ji)累,避免化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)溶(rong)液過(guo)早老(lao)化。當(dang)化拋(pao)(pao)(pao)液中的金屬(shu)離子(zi)如Fe2+為(wei)50g/L、三價鉻(ge)為(wei)Cr3+20g/L時,表明(ming)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)溶(rong)液已老(lao)化,只能全換(huan)或部分更換(huan),才能確保化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)正常進(jin)(jin)行(xing)。在(zai)老(lao)化之(zhi)前,化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)進(jin)(jin)行(xing)中,鹽酸、硝酸消(xiao)耗較多,應(ying)及時補充至工藝(yi)范圍內。
3. 溫(wen)度
可(ke)在(zai)室溫(wen)(wen)下(xia)操作,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)在(zai)25℃為宜。開始拋(pao)(pao)光(guang)時(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)偏低,化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)速率慢。冬季溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過(guo)低,易使零件表面致鈍面停止(zhi)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)的(de)進行,此時(shi)應用鹽(yan)酸溶液活(huo)化零件表面后才可(ke)繼(ji)續進行化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)。當溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)升(sheng)高時(shi) 化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)速率明顯加(jia)快(kuai)。化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)是(shi)個放熱(re)反應,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)會持續上升(sheng),操作中會放出鹽(yan)酸白色(se)蒸氣(qi)和氧(yang)化氯棕色(se)氣(qi)體,基體金屬以(yi)高價離子形式溶解,產生過(guo)腐蝕現象,導致零件報(bao)廢,故應采取降溫(wen)(wen)措施(shi),暫(zan)停工作。
4. 后(hou)處理
零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)經化(hua)學拋光(guang)后,需經流動(dong)水清洗干凈,并在5%的碳(tan)酸鈉水溶液(ye)(ye)中進行中和,除去(qu)表面帶有的酸跡。實踐檢驗,69111不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)化(hua)學拋光(guang)去(qu)除量為1~5μm,一(yi)般不(bu)會造成超差。本工(gong)藝工(gong)效(xiao)高,操(cao)作方便(bian),溶液(ye)(ye)穩定,成本低,適用于形(xing)狀(zhuang)復雜的零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)。
配方 8
本(ben)配方為(wei)高性(xing)能環(huan)保不銹鋼拋光劑(ji),拋光后工件表面(mian)可達到鏡(jing)面(mian)光亮效果(guo),且廢水(shui)處(chu)理簡(jian)單(dan),處(chu)理后對環(huan)境無污染。
1. 磷酸
主要增加拋(pao)光(guang)(guang)液黏(nian)度(du),在不(bu)銹鋼表面(mian)形成黏(nian)性膜(mo)和鈍化(hua)膜(mo),可使不(bu)銹鋼表面(mian)達到平整(zheng)和拋(pao)光(guang)(guang)功效(xiao)。其含(han)量低只有腐蝕作用,其含(han)量過高,表面(mian)鈍化(hua),達不(bu)到拋(pao)光(guang)(guang)目的。磷(lin)酸含(han)量控制(zhi)在250~340g/L時,拋(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果最(zui)佳。
2. 鹽酸
主要起溶(rong)解(jie)作(zuo)用(yong)。單獨的鹽(yan)酸對不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)起溶(rong)解(jie)作(zuo)用(yong),與硝酸等相(xiang)結合才有溶(rong)解(jie)能(neng)力(li)。鹽(yan)酸在290~360g/L之間(jian),表面(mian)拋(pao)光均(jun)勻(yun),光亮度高;其含(han)量高,腐蝕增大;含(han)量低,腐蝕降低。
3. 冰醋酸
為(wei)弱腐劑,與鹽酸(suan)(suan)共同(tong)起腐蝕(shi)作(zuo)用,降低(di)溶液的(de)腐蝕(shi)能力(li),使不銹鋼(gang)表面腐蝕(shi)均勻(yun)。使用硫酸(suan)(suan)代替冰醋(cu)酸(suan)(suan)、拋(pao)光(guang)均勻(yun)程度(du)稍差。冰醋(cu)酸(suan)(suan)含(han)量(liang)高(gao)低(di)對拋(pao)光(guang)效果影響不大,為(wei)了節約(yue)成本,一般控制在150~240g/L為(wei)宜。
4. 硝(xiao)酸鈉
為強氧(yang)化劑,在(zai)拋光液中代替(ti)硝酸,使用比較(jiao)方便。其作(zuo)用是溶解表(biao)面形成的鈍(dun)化膜,對表(biao)面有(you)增光作(zuo)用。以120~150g/L較(jiao)好。含量高,反應速率快,生產效率高,但不易控制。含量低,速度(du)慢,效果較(jiao)差。
5. 復合表面活性劑
復合表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)是由多種(zhong)(zhong)表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)及其(qi)他有(you)(you)(you)特效成分的(de)(de)化合物經過(guo)實驗而(er)組(zu)成的(de)(de),控制方便,添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)簡單,能(neng)有(you)(you)(you)效地提(ti)高(gao)拋光效果。其(qi)添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)在(zai)10~15g/L,工(gong)件要求達到鏡面(mian)或近(jin)似鏡面(mian)效果時添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)可增(zeng)加(jia)(jia)到20g/L。復合表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)組(zu)成:起光亮作(zuo)用(yong)的(de)(de)有(you)(you)(you)有(you)(you)(you)機(ji)胺(an)(an)、明膠(jiao)、苯甲酸、水楊酸、磺酸和各種(zhong)(zhong)苯二酚等,添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)為(wei)3~5g/L;起黏(nian)度調節(jie)作(zuo)用(yong)的(de)(de)有(you)(you)(you)丙二醇(chun)、纖(xian)維素醚和聚乙二醇(chun)等,添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)為(wei)5~10g/L;起緩(huan)(huan)蝕作(zuo)用(yong)的(de)(de)有(you)(you)(you)六亞甲基四(si)胺(an)(an)、若丁、有(you)(you)(you)機(ji)胺(an)(an)等,添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)為(wei)0.1%~1.0%;起消泡作(zuo)用(yong)的(de)(de)有(you)(you)(you)磷酸三丁酯、二甲基硅油和醇(chun)類物質(zhi),添(tian)(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)為(wei)0.01%~0.1%.總之,復合表面(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)可以在(zai)工(gong)件面(mian)產生吸附黏(nian)膜,增(zeng)強浸潤(run)效果,而(er)且(qie)起緩(huan)(huan)蝕、增(zeng)光、消泡等作(zuo)用(yong),可使反應平穩(wen)的(de)(de)進行。
6. 溫(wen)度
化(hua)學拋光(guang)的反應速率同溶液溫(wen)(wen)度(du)幾乎呈正比,溫(wen)(wen)度(du)越(yue)高,對材料(liao)的溶解能力越(yue)強(qiang),反應速率越(yue)快,當溫(wen)(wen)度(du)低于50℃,反應速率非常慢,幾乎無(wu)拋光(guang)作用。溫(wen)(wen)度(du)在75~85℃為宜。
7. 攪拌
在(zai)拋光過(guo)程中,表(biao)面會產(chan)(chan)生許多氣泡,若(ruo)不進(jin)行(xing)攪拌,工件凹部和(he)內側由(you)于氣泡滯留,產(chan)(chan)生拋光不均(jun)勻,出現過(guo)腐蝕、條紋(wen)狀拋光表(biao)面。若(ruo)攪拌速率過(guo)快,使泡沫增高,溶(rong)液有效高度降低,工件局部在(zai)泡沫中拋光,影響整體表(biao)面拋光效果(guo)。實踐證明,攪拌采用移動的方式(shi),以8~12次/min為宜。
8. 化學拋光工藝(yi)流(liu)程
化學除油(磷酸(suan)(suan)3kg、無水檸檬酸(suan)(suan)4kg,甲(jia)基(ji)乙基(ji)酮3kg),OP-10(辛基(ji)酚(fen)聚(ju)氧乙烯醚2kg,水88kg)→流動水洗→浸(jin)蝕(奧氏體(ti)適用:硫酸(suan)(suan)150~180g/L,硝酸(suan)(suan)鈉(na)40~50g/L,氯(lv)化鈉(na)10~20g/L,溫(wen)度(du)60~80℃,時(shi)間5~8min;若為馬(ma)氏體(ti)適用:硝酸(suan)(suan)140~150mL/L,磷酸(suan)(suan)100~120mL/L,室溫(wen),時(shi)間5~10min;表面若殘留有含碳灰渣,可用超聲波去除或用硫酸(suan)(suan)30~50g/L,鉻酐80~100g/L,氯(lv)化鈉(na)2~4g/L,室溫(wen)處(chu)理(li)5~10min)→流動水洗→化學拋光。
配方 9
這是以雙氧水和草(cao)酸(suan)配合(he)的(de)不銹(xiu)鋼化學拋(pao)光(guang)劑,硫酸(suan)含量為(wei)0.1g/L,僅起著(zhu)調整酸(suan)度的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。十(shi)二烷基(ji)苯磺酸(suan)鈉起潤濕作(zuo)(zuo)用(yong),使拋(pao)光(guang)均勻。加溫至(zhi)50℃,以提高拋(pao)光(guang)速率。本拋(pao)光(guang)液(ye)采(cai)用(yong)無毒物(wu)質作(zuo)(zuo)為(wei)主要成分,牟(mou)培興曾用(yong)此液(ye)作(zuo)(zuo)為(wei)手表軸(zhou)齒化學拋(pao)光(guang)工(gong)藝實(shi)驗作(zuo)(zuo)了總結。
配方(fang) 10
本配方均不含各(ge)種強酸,解決(jue)廢水排放(fang)、環境污染和(he)處(chu)理成本高(gao)的問(wen)題,所(suo)獲得(de)的表面光亮(liang)度為一般。通過加溫和(he)延長時間可提高(gao)亮(liang)度。